Diseño e implementación de un sistema de localización...
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL UNIDAD DE POSGRADO Diseño e implementación de un sistema de localización y control de inventarios en un almacén de aduanas, utilizando tecnología RFID TESIS Para optar el Grado Académico de Magíster en Gestión de Operaciones y Servicios Logísticos AUTOR Yasser Hipólito Yarín Achachagua Lima – Perú 2017
Transcript of Diseño e implementación de un sistema de localización...
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
UNIDAD DE POSGRADO
Diseño e implementación de un sistema de localización
y control de inventarios en un almacén de aduanas,
utilizando tecnología RFID
TESIS
Para optar el Grado Académico de Magíster en Gestión de
Operaciones y Servicios Logísticos
AUTOR
Yasser Hipólito Yarín Achachagua
Lima – Perú
2017
II
Índice General
INTRODUCCION ........................................................................................... 1
CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ...................................... 2
1.1 Situación Problemática ..................................................................... 2
1.2 Formulación del Problema .............................................................. 10
1.3 Justificación de la Investigación ...................................................... 11
1.3.1 Justificación Teórica ................................................................. 12
1.3.2 Justificación Práctica ................................................................ 13
1.4 Objetivos de la Investigación .......................................................... 14
1.4.1 Objetivo General ...................................................................... 14
1.4.2 Objetivos Específicos ............................................................... 14
CAPÍTULO II: MARCO TEORICO ............................................................... 15
2.1 Antecedentes del problema ............................................................ 15
2.2 Bases teóricas ................................................................................ 16
2.2.1 Antecedentes históricos ........................................................... 16
2.2.2 Evolución de los sistemas con tecnología RFID ...................... 17
2.2.3 Componentes de un sistema RFID .......................................... 18
2.2.4 Frecuencias y Velocidades de Transmisión ............................. 23
2.2.5 Consideraciones de Diseño para un sistema RFID .................. 24
2.2.6 Beneficios y desventajas de la tecnología RFID ...................... 27
2.2.7 Estándares en RFID ................................................................. 29
2.3 Glosario .......................................................................................... 32
CAPÍTULO III: METODOLOGIA .................................................................. 38
3.1 Tipo de Investigación ...................................................................... 38
3.2 Diseño de la investigación .............................................................. 39
3.2.1 Hipótesis .................................................................................. 39
3.2.2 Identificación de Variables ....................................................... 40
3.2.3 Matriz de consistencia .............................................................. 42
3.3 Unidad de análisis .......................................................................... 43
3.4 Población de estudio ...................................................................... 44
3.5 Técnicas de recolección de datos ................................................... 44
3.6 Procesamiento de la información .................................................... 45
III
CAPÍTULO IV: RESULTADOS Y DISCUSION ............................................ 46
4.1 Diagnóstico de la empresa en estudio ............................................ 46
4.1.1 La empresa .............................................................................. 46
4.1.2 Descripción de los principales procesos .................................. 47
4.1.3 Duración de los principales procesos ....................................... 53
4.1.4 Costos del almacén .................................................................. 56
4.1.5 Situación actual ........................................................................ 59
4.1.6 Indicadores de la variable dependiente .................................... 63
4.2 Diseño e implementación del sistema RFID para la localización y
control de inventarios................................................................................ 65
4.2.1 Diseño del sistema RFID .......................................................... 66
4.2.2 Implementación del sistema RFID ............................................ 76
4.2.3 Pruebas de cobertura y propagación ....................................... 81
4.2.4 Plataforma de información de acceso web ............................... 87
4.2.5 Pruebas del sistema RFID implementado ................................ 96
4.2.6 Costos de la implementación ................................................. 103
4.3 Prueba de hipótesis ...................................................................... 105
CONCLUSIONES ...................................................................................... 110
RECOMENDACIONES .............................................................................. 111
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ........................................................... 112
ANEXOS .................................................................................................... 115
IV
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Mapa del distrito del Callao. 3
Figura 2. Estadísticas de la Población de la Provincia Constitucional del
Callao por Distrito en 2007. 4
Figura 3. Crecimiento anual de las exportaciones y del PBI mundial. 5
Figura 4. Cantidad de contenedores por buque 6
Figura 5. Componentes de un sistema RFID. 19
Figura 6. Operacionalización de la variable independiente 40
Figura 7. Operacionalización de la variable dependiente 41
Figura 8. Valor FOB por depósito en comparación con la competencia 43
Figura 9. Diagrama de flujo-Movimiento de contenedores. 50
Figura 10. Diagrama de flujo-Movimiento de carga suelta. 51
Figura 11. Diagrama de flujo-Aforo fisico. 52
Figura 12. Costos de operación mensual. 56
Figura 13. Costos de mantenimiento mensual. 57
Figura 14.TEUS de ingreso anual por importación. 57
Figura 15. Movimientos del Stacker 58
Figura 16. Consumo de combustible del Stacker (Dólares) 59
Figura 17. Diagrama de Pareto de las causas de dilatación de tiempo 60
Figura 18. Resultados de encuestas – segunda pregunta 61
Figura 19. Resultados de encuestas – tercera pregunta 61
Figura 20. Resultados de encuestas – cuarta pregunta 62
Figura 21. Resultados de encuestas – quinta pregunta 62
Figura 22. Tag pasivo 77
Figura 23. Ubicación del Tag RFID pasivo 78
Figura 24. Numeración de estantes de carga suelta 79
Figura 25. Identificación de posiciones en los anaqueles 79
Figura 26. Tag activo 80
Figura 27. Descripción física de un contenedor 80
Figura 28. Esquema de prueba del rango de lectura 82
Figura 29. Pruebas para definir la posición de etiquetas 83
Figura 30. Pruebas de cobertura 84
V
Figura 31. Propagación de señal de los lectores RFID 86
Figura 32. Ubicación geográfica de los lectores RFID 86
Figura 33. Campos para el movimiento de contenedores 89
Figura 34. Campos para el movimiento de carga suelta 90
Figura 35. Modelo de la base de datos 90
Figura 36.Ingreso de usuario 91
Figura 37. Menú principal 91
Figura 38. Registro de contenedor 92
Figura 39. Registro de carga suelta 93
Figura 40. Búsqueda de contenedor 93
Figura 41. Reporte de inventario 94
Figura 42. Registro de antenas 95
Figura 43. Registro de tag 95
Figura 44. Ubicación de antenas y Access point 96
Figura 45. Lector portátil 98
Figura 46. Contenedores seleccionados para la prueba 98
Figura 47. Prueba de identificación del Tag activo 99
Figura 48. Reporte de ubicación de contenedores 100
Figura 49. Reporte de inventario de contenedores y carga suelta 100
Figura 50. Ubicación de carga suelta y Ta pasivo 101
Figura 51. Datos programados para el anaquel 102
Figura 52. Código RFID asignado al anaquel 102
Figura 53. Reporte de ubicación de carga suelta 103
Figura 54. Reducción del tiempo de localización y traslado 107
Figura 55. Nivel de cumplimiento de despachos 108
Figura 56. Costo por unidad despachada 109
VI
LISTA DE CUADROS
Cuadro 1. Tráfico de Contenedores Llenos en los Principales Puertos
Andinos. 7
Cuadro 2. Matriz de consistencia 42
Cuadro 3. Tiempo promedio de manipulación de contenedor. 54
Cuadro 4. Cantidad de contenedores atendidos. 55
Cuadro 5. Tiempo promedio por manipulación de carga suelta. 55
Cuadro 6. Causas de dilatación de tiempo. 59
Cuadro 7. Nivel de cumplimiento del despacho. 64
Cuadro 8. Costo por unidad despachada. 65
Cuadro 9: Factores para el diseño de un sistema RFID. 68
Cuadro 10: Funciones de los Sistemas RFID. 69
Cuadro 11. Resultados de la primera prueba de espectro radioeléctrico. 74
Cuadro 12. Resultados de la segunda prueba de espectro radioeléctrico. 75
Cuadro 13. Ubicación geográfica de los lectores. 87
Cuadro 14. Identificación de antenas y Access point 97
Cuadro 15. Costo de equipos del sistema RFID pasivo 104
Cuadro 16. Costo de equipos del sistema RFID activo 104
Cuadro 17. Costo total de la implementación. 105
Cuadro 18. Ahorro por localización y traslado de Contenedores. 106
Cuadro 19. Ahorro por localización y traslado de Carga Suelta. 106
VII
RESUMEN
La presente investigación busca identificar el estado del arte y la
implementación de la Tecnología RFID en la gestión de almacenes y su
aplicación en la industria. Se obtuvo los indicadores necesarios para
determinar las mejoras obtenidas después de su diseño e implementación,
permitiendo fundamentar la reducción del tiempo de atención y los costos de
operación. Se establece un procedimiento para la implementación de un
sistema de localización y control de inventarios que utiliza tecnología RFID.
A partir de la investigación realizada, se identifica que las tecnologías
aplicadas a la gestión de almacenes contribuyen a la simplificación de las
operaciones y reducción de costos, mientras que los principales obstáculos
para su diseño e implementación son los altos costos de la tecnología y la
inadecuada estructuración de los procesos.
Palabras clave: Tiempo de atención, Costo de operación y Tecnología RFID.
VIII
ABSTRACT
This research seeks to identify the state of the art and the implementation of
RFID technology in warehouse management and its application in industry.
The necessary indicators were obtained to determine the improvements
obtained after its design and implementation, allowing support of reducing
attention span and operating costs. A procedure for implementing a tracking
system and inventory control using RFID technology is established.
From research conducted, it identifies the technologies applied to warehouse
management contribute to streamlining operations and reducing costs, while
the main obstacles to their design and implementation are the high cost of
technology and inadequate structuring the processes.
Keywords: Time Attendance, Cost of operation and RFID technology.
1
INTRODUCCION
La optimización de los procesos logísticos significa mayor competitividad y
menos costos para las empresas, en estos días las empresas están
tomando consciencia sobre la importancia de la logística en la reducción de
costos innecesarios. El costo de la logística en el Perú representa entre el
20% y 30% sobre las ventas, mientras que en países más desarrollados
como Estados Unidos es del 8%.
Para cualquier empresa que opere como almacén, uno de los desafíos que
debe afrontar es cómo gestionar los productos de una manera eficaz,
eficiente y económica, una vez que son almacenados para su despacho. De
aquí se desprenden conceptos como la logística, inventariado y trazabilidad,
así como la necesidad de tener una continuidad en la información de los
productos. El no gestionar correctamente los productos en la etapa de
almacenamiento, ocasiona desventajas que afectan a las empresas tanto en
lo económico (pérdidas de productos por una logística defectuosa) como en
la imagen de la compañía, perdiendo oportunidades de negocio por los
retrasos de entrega. Un correcto manejo de los productos en su
almacenamiento, es primordial. Una gestión competente y una correcta
logística son cruciales para un correcto inventariado y trazabilidad de la
mercancía.
Actualmente, el proceso de almacenamiento de contenedores y carga suelta
tienen deficiencias, las que repercuten en el aumento de costos y tiempo de
operación. Para encontrar una solución factible a esta problemática es
necesario conocer en detalle qué lo origina, conocer la manera en cómo se
almacenan e identifican los objetos almacenados. El siguiente estudio busca
dar una solución eficaz a lo anteriormente expuesto, mediante el uso de una
de las tecnologías emergentes como la identificación por radiofrecuencia.
2
CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Situación Problemática
El Callao o Provincia Constitucional del Callao es una ciudad ubicada
en la costa central a 14 km del centro de Lima, y en conjunto con esta
última, forman una de las metrópolis más grandes de América Latina
(INEI1, 2007). Posee una posición geográfica privilegiada en términos
estratégicos, tanto para el Perú como para los demás países de
Sudamérica.
El Callao se ubica en una bahía protegida por la isla San Lorenzo e isla
El Frontón y por los islotes Cavinzas y Redondo, en la desembocadura
del río Rímac, tal como se presenta en la Figura 1. Limita con la
provincia de Lima, en el norte con el distrito de Santa Rosa; en el sur
con el distrito de San Miguel; y en el este con los distritos del Cercado
de Lima, Puente Piedra y San Martín de Porres. Mientras que por su
límite occidental es bañado por el Océano Pacífico (INEI, 2007).
En el año 2007 contaba con una población de 876,897 habitantes, lo
que representaba el 3.2% de la población total del Perú. El 47.4% de
esta población se concentraba en el distrito del Callao, que es la capital
de la provincia. En la Figura 2 se presenta la población por distrito.
1 INEI: Instituto Nacional de Estadística e Informática.
3
Figura 1. Mapa del distrito del Callao. Fuente. Datos tomados de “La Provincia Constitucional del Callao” por Geografía del Perú y Economía, 2012. Recuperado de http://geografiaenaccion3052.blogspot.com/2011/09/la-provincia-constitucional-del-callao.html
4
Figura 2. Estadísticas de la Población de la Provincia Constitucional del Callao por Distrito en 2007. Fuente. Datos tomados de “Estadísticas Demográficas” del Instituto Nacional de Estadísticas e Informática (INEI), 2007. Recuperado de http://www.inei.gob.pe
En el distrito del Callao, las actividades económicas están poco
diversificadas, ya que el 71% de la producción que se obtuvo en el año
2008 provino de actividades relacionadas con transporte y
almacenamiento, en conjunto con la industria manufacturera. El valor
agregado proveniente de las actividades de logística alcanzó los 2,173
millones de soles en el 2007 (INEI, 2012).
El desarrollo industrial en el Callao ha ido de la mano con el
crecimiento del puerto, el cual actualmente cuenta con nueve muelles,
25 atracaderos, 20 silos graneros y cuatro patios para contenedores.
Se encuentra equipado con grúas telescópicas y equipos móviles
portacontenedores, entre otros (Municipalidad del Callao, 2010). Desde
estas instalaciones se exporta todo tipo de productos peruanos, tanto
agrícolas como mineros, siendo los principales el cobre, plomo y zinc.
Entre las importaciones destacan las maquinarias y alimentos como el
trigo y el maíz (Municipalidad del Callao, 2011).
Este desarrollo industrial y portuario tiene relación con el
comportamiento del comercio mundial en los últimos años, en la Figura
3 se observa que el comercio mundial ha tenido un crecimiento
continuo desde el 2001, con un retroceso en el 2009 como
5
consecuencia de la contracción del producto bruto interno (PBI)
mundial (Organización Mundial del Comercio, 2010).
El 90% del comercio mundial se mueve en rutas marítimas (Douglas-
Westwood, 2005). Por lo que este auge del comercio mundial ha
originado el crecimiento del movimiento de contenedores, fomentando
el encadenamiento productivo, y con ello el desarrollo de otros
sectores.
Figura 3. Crecimiento anual de las exportaciones y del PBI mundial. Fuente. Datos tomados de “Estadísticas: Estadísticas de Comercio Mundial 2011” por la Organización Mundial del Comercio, 2012a. Recuperado de http://www.wto.org/english/res_e/statis_e/its2011_e/its11_charts_e.htm
Anualmente se incrementa la cantidad de embarcaciones que se
fabrican, pero también aumenta la cantidad de contenedores que cada
embarcación es capaz transportar, como se presenta en la Figura 4.
Esto con el objetivo de disminuir el costo por unidad, al generar ahorros
en combustible (Procopio, 2012). Este incremento en cantidad de
6
barcos y de contenedores refleja el crecimiento del comercio
internacional.
Figura 4. Cantidad de contenedores por buque. Fuente. Datos tomados de “How the container business has evolved in Brazil”, por M. Procopio, 2012, p. 22.
En el año 2011, se movilizaron por el puerto del Callao un total de
1,595 contenedores, esta cantidad incluye los contenedores de
entrada, salida y de trasbordo, tanto vacíos como llenos (Comunidad
Andina, 2012). Debido a que la cantidad de contenedores que son
movilizados se incrementa cada año, el expresidente Alan García
anunció en el año 2010 un gran proyecto para convertir el puerto del
callao en el más importante y estratégico del Océano Pacífico. El
objetivo es alcanzar una capacidad para movilizar anualmente hasta
tres millones y medio de contenedores (Agencia Peruana de Noticias,
2010).
En términos absolutos, en el año 2011, el puerto del Callao movilizó
923,000 contenedores llenos, lo que implicó un incremento del 46.7%
desde el 2009. A nivel de la región andina, el Callao es el principal
puerto, como se aprecia en el Cuadro 1. En el año 2008 el puerto del
Callao se encontraba entre los 100 primeros del mundo, y en séptimo
7
puesto en Sudamérica, lo que manifiesta la necesidad de inversión y
mejoras. Es por ello que el Gobierno nacional ha realizado dos
concesiones portuarias en el Callao: (a) la del muelle sur, a la empresa
Dubai Ports World que invirtió más de US$ 500 millones, y (b) la del
terminal norte concesionada a APM Terminals donde las inversiones
superaron los US$ 700 millones (RPP2, 2011).
Cuadro 1. Tráfico de Contenedores Llenos en los Principales Puertos Andinos.
Fuente. Datos tomados de “Informe Anual del Tráfico de Contenedores en los Principales Puertos de la Comunidad Andina 2011”.
Con respecto al movimiento de carga en contenedores a nivel nacional,
en el año 2013, se movilizaron 2.066 millones de TEUs3,
incrementando en 1.8% con respecto al 2012, en el cual se registró
2.029 millones de TEUs.
El puerto del Callao logró incrementar su movimiento de contenedores
para el comercio exterior durante el 2014 ocupando el sexto lugar en
América Latina, logró un total de 1.9 millones de movimientos de
contenedores en 2014, siendo uno de los que más crecimiento tuvo
con un 8% más de contenedores movidos respecto del 2013 (CEPAL4,
2015).
2 RPP: Radio Programas del Perú. 3 TEU: Twenty-foot Equivalent Unit (Unidad Equivalente a Veinte Pies). 4 CEPAL: Comisión Económica para América Latina y el Caribe.
8
El crecimiento del comercio exterior evidencia la necesidad de una
estructura logística de soporte, sin embargo las mejoras en el
desempeño logístico de América Latina y el Caribe son inferiores a las
de otras zonas geográficas. Si bien Sudamérica ha logrado mejorar el
desempeño logístico a tasas similares de Asia, Europa, Asia Central, el
Medio Oriente y el Norte de África durante el periodo 2007-12, lo
conseguido por América Latina y el Caribe en su totalidad ha sido muy
inferior. La brecha logística en la región se debe principalmente a áreas
de política pública, tales como la infraestructura, las aduanas y los
servicios logísticos. Los seis componentes utilizados para evaluar el
desempeño logístico pueden dividirse en dos grupos, cada uno
compuesto de tres elementos. Primero, los elementos regulatorios e
institucionales, que indican los principales insumos en la cadena
logística y en los cuales la política pública tiene un efecto directo:
aduanas, infraestructura y servicios logísticos. Segundo, elementos que
miden el resultado y desempeño de la cadena logística: tiempo o plazo
de entrega, costo de envío y trazabilidad de las mercancías (CEPAL
2013).
El índice de logística LPI5, desarrollado por el Banco Mundial, permite
comparar el desempeño de la logística entre países así como el de sus
principales componentes. Según este índice, persisten importantes
discrepancias en el desempeño de la logística y de sus componentes
entre los principales países de la región, países como Haití, Cuba,
Paraguay, Venezuela (Rep. Bol. de), Honduras, El Salvador, Bolivia
(Est. Plur. de) y República Dominicana tienen un rezago entre el 50% y
100% con respecto a Chile, que tiene el mejor resultado de la región. El
Perú retrocedió 11 posiciones, se encuentra en el lugar 71 de 160
economías, el peor desempeño peruano se registró en la competencia
de aduanas, donde obtuvo 2.47 puntos de 5 puntos (CEPAL 2013).
5 LPI: Logistics Performance Index (Índice de Desempeño Logístico).
9
Por lo expuesto, se pueden comprender los limitantes en materia
logística, no se puede solo concesionar aeropuertos, puertos, truck
center o zonas logísticas. También, se debe ver cómo integrar y tomar
el liderazgo para ordenar la logística del país y generar conectividad
interna logística entre los diferentes actores vinculados directa e
indirectamente a la carga para poder reducir los sobrecostos logísticos,
ser más eficientes, realizar menos procesos y tiempos en los controles
y eliminar trabas burocráticas en toda la cadena de abastecimiento
local e internacional.
Para comprender los problemas en los costos logísticos se debe
analizar la carga contenedorizada, pues es en ella donde se encuentra
una gran cantidad de consignatarios pequeños que no poseen poder
de negociación frente a los prestadores de servicios portuarios
marítimos, a diferencia de la carga no contenedorizada donde por lo
general se tratan de empresas grandes y medianas, que si poseen
poder de negociación y tienen la posibilidad de usar inclusive sus
propios almacenes aduaneros. Asimismo, es sobre la carga
contenedorizada donde se han expuesto públicamente las quejas,
reclamos y denuncias de los consignatarios de la carga y sus
asociaciones representantes (CONUDFI6, ADEX7 y otros). Por último,
la carga contenedorizada es la carga más importante en términos de
valor FOB8 y volumen en toneladas (APN9, 2012).
A pesar del efecto positivo de la concesión del Muelle Sur en el
segmento de depósito temporal de carga contenedorizada, se ha visto
que pudo ser superior si DPW10 Callao captaba un mayor mercado, lo
que indica que aún existen sobrecostos en este segmento, que debe su
origen al uso intensivo de depósitos extraportuarios. Para calcular el
6 CONUDFI: Consejo Nacional de Usuarios del Sistema de Distribución Física Internacional. 7 ADEX: Asociación de Exportadores. 8 FOB: Free on Board (Libre a Bordo). 9 APN: Autoridad Portuaria Nacional. 10 DPW: Dubai Ports World.
10
sobrecosto actual, se hace necesario calcular el costo de usar
únicamente depósitos extraportuarios que en promedio asciende a
S/.619 por contenedor y compararlo con el costo actual de elegir DPW
Callao (S/.400 por contenedor) con lo que se registra un ahorro de
S/.219 por contenedor. No obstante el ahorro, este solo se aplica para
un 7.4% de contenedores llenos de importación, que es la cuota del
mercado que registra DPW Callao en el mercado de depósitos
temporales, para el resto de contenedores (92.6%) los consignatarios
de la carga siguen asumiendo un costo promedio actual de S/.619 por
contenedor (APN, 2012).
El Perú se enfrenta a un importante reto en materia de competitividad
logística, que abarca más allá de la necesidad de inversión en
infraestructura, se requiere fortalecer la facilitación del comercio y
administración aduanera, así como la eficiencia y seguridad de
procesos operativos y aduaneros. Los problemas que generan
sobrecostos logísticos en las empresas que operan como depósitos
temporales son el deterioro de documentos, la pérdida de productos
por falta de rastreo, problemas en la comunicación y el flujo de
información, etc. Estas dificultades pueden ser resueltas gracias al
desarrollo de nuevas tecnologías que ponen en manos de las
empresas herramientas útiles para facilitar el transporte y
almacenamiento de los productos.
1.2 Formulación del Problema
Los depósitos temporales tienen una seria dificultad para identificar y
ubicar la carga suelta y contenedores almacenados, debido a que se
debe realizar una lectura del código de barras a muy corta distancia. Se
realizan varios registros que se deben llenar y actualizar, que requieren
mucho tiempo para completar y generan errores cuando se atiende un
pedido, cuando se desea actualizar los inventarios se debe hacer un
11
corte en las operaciones, debido a que se aplica un sistema de control
deficiente. Existe un claro impedimento para atender a los
requerimientos de la SUNAT11, esta situación toma mayor importancia
cuando se requiere conocer el estado de los productos almacenados.
Por lo expuesto la interrogante a investigar es:
¿Cómo el diseño e implementación de un sistema de localización y
control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, reducirá el tiempo
de despacho y el costo de operación de un almacén de aduanas?
De la interrogante planteada se puede formular las interrogantes
específicas, tales como:
a. ¿La implementación de un sistema RFID para la localización y
control de inventarios contribuye a reducir el tiempo de despacho
de contenedores y carga suelta?
b. ¿La implementación de un sistema RFID para la localización y
control de inventarios contribuye a reducir el costo de operación?
1.3 Justificación de la Investigación
En la sociedad de la información en la que vivimos, existe una
necesidad creciente de tener un conocimiento cada vez mayor acerca
del entorno que nos rodea. Este conocimiento exige que la información
sea lo más reciente y veraz posible, facilitando el desarrollo de
procesos como la fabricación y la elaboración de pedidos.
Son evidentes las deficiencias que tienen los sistemas de control de
inventarios tradicionales, por ser precarios o manuales afectan la
11 SUNAT: Superintendencia Nacional de Aduanas y de Administración Tributaria.
12
cadena logística y perjudican al cliente. El error en la facturación, la
demora en la carga y descarga de mercancía, la pérdida de los
artículos, el deterioro y pérdida de información en papel y muchas otras
cosas, son la consecuencia de un sistema que necesita un cambio
tecnológico.
Actualmente, muchas organizaciones comprometen grandes
inversiones en sistemas de información que apoyan la toma de
decisiones para la gestión de inventarios, pero estos pueden tener un
impacto negativo sobre el rendimiento organizacional cuando los datos
recogidos de los procesos manuales utilizados son inexactos. Los
Sistemas de Monitoreo de Inventario surgen como una posible solución
al problema de inventario, permitiendo obtener un registro
automatizado de bienes o productos, y realizar un seguimiento
constante de los mismos dentro de un área específica.
1.3.1 Justificación Teórica
Este estudio realizado en un almacén de aduanas, pretende
determinar los beneficios del diseño e implementación de un
sistema de localización y control de inventarios para lograr la
reducción del tiempo de despacho y costo de operación, esto
como consecuencia de utilizar la tecnología de identificación
por radiofrecuencia. Se espera que el sistema propuesto
contribuya a la reducción de la complejidad en los flujos de
información y al mejoramiento de la coordinación de los
procesos entre los actores relacionados.
Por lo expuesto se justifica la necesidad de que esta tecnología
sea implementada e integrada a las empresas en su estructura
de organización y necesidades operacionales.
13
1.3.2 Justificación Práctica
Esta investigación intenta aprovechar las posibilidades que
brinda la tecnología RFID y los sistemas de información, para
contar con unos datos con muy alta calidad y fiabilidad, debido
a que se pretende implementar un sistema de control de
inventarios integrando tecnologías de comunicación wireless y
de localización en la actual infraestructura de estantes de
almacenamiento y bahías de contenedores, como
consecuencia los principales beneficios que se pueden obtener
de esta investigación son los siguientes:
Reducción de costos operativos y aumento de la
competitividad de la empresa.
Menos reclamos por los clientes sobre el estado de su
stock en los almacenes de la empresa.
Aumento de productividad, mediante la disminución de
recursos y tiempo en mantener un inventario en línea.
Disminución de pérdidas económicas por errores en la
preparación de los pallets de los pedidos de clientes.
Se eliminan las largas colas de los camiones de despacho
por espera de verificaciones, búsquedas y ubicación de las
mercaderías
Perdidas de productos por alta dificultad en el control y
trazabilidad de la operación logística generando
oportunidades para la sustracción de los productos por
personal involucrado en los despachos.
Por todo lo expuesto, se justifica la necesidad de realizar este
trabajo de investigación, afín de conocer con exactitud la
situación actual del stock y la capacidad de adaptación frente a
cambios de corto y medio plazo.
14
1.4 Objetivos de la Investigación
1.4.1 Objetivo General
Diseñar e implementar un sistema de localización y control de
inventarios, que utiliza tecnología RFID, para reducir el tiempo
de atención y el costo de operación de un almacén de
aduanas.
1.4.2 Objetivos Específicos
Dentro de los alcances del objetivo general se desprenden los
siguientes objetivos específicos para esta investigación:
a. Diseñar e implementar un sistema de localización y control
de inventarios, que utiliza tecnología RFID, para reducir el
tiempo de despacho de contenedores y carga suelta.
b. Diseñar e implementar un sistema de localización y control
de inventarios, que utiliza tecnología RFID, para reducir el
costo de operación.
15
CAPÍTULO II: MARCO TEORICO
2.1 Antecedentes del problema
En el Instituto Politécnico Nacional (México), Beatriz Perez (2009),
realizo un estudio con el objetivo de desarrollar una metodología para
implantar sistemas basados en tecnología RFID12, definiendo las
ventajas y desventajas que pueden tener respecto a otras soluciones
tecnológicas. Intenta definir los datos que el sistema de información
debe manejar para llevar un control preciso de las existencias.
Corro García (2012), realizó el diseño de una metodología para evaluar
la implantación de un sistema RFID en el proceso de gestión de
inventarios dentro del sector servicios, indica que para tomar la
decisión de implantar la tecnología RFID es necesario realizar un
estudio económico y estimar los beneficios que genera esta tecnología,
para ello define las estructuras técnicas que conforman un sistema
RFID.
Antonio Abarca (2010), estudió el sistema de agentes para el control de
stock de almacén basado en identificación por radiofrecuencia, este
trabajo pretende mejorar las prestaciones y operatividad de las
empresas aprovechando los avances tecnológicos que se han
desarrollado en los últimos años. El estado actual de la técnica permite
tener un conocimiento del entorno del sistema. Este amplio
conocimiento, tanto en cantidad como en calidad, se convierte en un
12 RFID: Radio Frequency Identification (Identificación por Radiofrecuencia). (Perez, 2009)
16
arma fundamental para actuar en función de la situación que rodea a
los productos objeto de estudio.
Lorena Francisco (2014), desarrolló un proyecto sobre el análisis y
propuesta de mejorar del sistema de gestión de almacenes de un
operador logístico, cuya investigación se enfoca en desarrollar un
sistema de gestión de almacenes para las empresas de retail, que
incluye el almacenaje de mercadería y la correcta distribución de ésta a
los diversos puntos que son requeridos por sus clientes. El
conocimiento y aplicación del software permitirá administrar y
gestionar; además será el inicio de una serie de acciones a realizar
orientadas hacia la mejora continua.
2.2 Bases teóricas
Para este trabajo de investigación se están considerando las bases
teóricas relacionadas
2.2.1 Antecedentes históricos
Godínez (2008) indica que el primer dispositivo conocido
similar a RFID pudo haber sido una herramienta de espionaje
inventada por Leon Theremin para el gobierno soviético en
1945. El dispositivo de Theremin era un dispositivo de escucha
secreto pasivo, no una etiqueta de identificación, por lo que
esta aplicación es dudosa. Según algunas fuentes, la
tecnología usada en RFID habría existido desde comienzos de
los años 1920, desarrollada por el MIT (Instituto Tecnológico de
Massachusetts) y usada extensivamente por lo británicos en la
Segunda Guerra Mundial, fuente que establece que los
sistemas RFID han existido desde finales de los años 1960 y
17
que sólo recientemente se han popularizado gracias a las
reducciones de costos asociadas.
La primera patente que fue asociada con la abreviatura RFID
fue otorgada a Charles Walton en 1983, éste recibió la patente
para, un sistema pasivo que abría las puertas sin necesidad de
llave. Un transponedor (TAG) transmitía una señal al lector de
la puerta que cuando validaba la tarjeta desbloqueaba la
cerradura.
2.2.2 Evolución de los sistemas con tecnología RFID
Godínez (2008) señala que en un inicio, la infraestructura de la
tecnología RFID era limitada en almacenamiento, tan sólo
permitía 1 bit de información, la distancia que el lector permitía
era mínima, por lo que únicamente podía proporcionar un
control de materiales, detectando un código de seguridad
emitiendo un sonido.
A principios de esta década en entidades de EEUU se
probaron aplicaciones para logística y transporte, por ejemplo,
se hizo uso de la tecnología RFID basada en EPC (Electronic
Product Code) para el rastreo de automóviles, otros tantas
aplicaciones se dieron en seguimiento de ganado, vehículos y
automatización industrial, control electrónico del peaje, etc. El
mayor avance para la tecnología RFID se dio cuando Texas
Instruments (TI) crea un sistema de control encendido del
automóvil, adicionalmente un sistema de Philips permitía la
gestión del encendido, control del combustible y control de
acceso del vehículo, etc.
Posteriormente, durante esta década la, tecnología evolucionó
a paso agigantados, ya que las dimensiones del equipo se,
18
redujeron y contaban con mayor capacidad de memoria, mayor
alcance, aplicaciones especiales, pero sobre todo, los costos
se abarataron.
La identificación por radio frecuencia es similar al código de
barras que permite la identificación única de un objeto. En la
actualidad, la utilización del código de barras aún sigue siendo
de mayor demanda, sin embargo, cabe destacar que una de
sus mayores desventajas es la baja capacidad de almacenaje
de información y, principalmente, que no son programables; a
pesar de ser un elemento de identificación muy barato, hoy en
día, la industria en sus procesos demanda mayor calidad y
eficiencia en el servicio. Al día de hoy, la tecnología RFID se
considera inmadura aún, ya que muchas de las industrias
prefieren seguir con métodos tradicionales para producir,
además de que en muchas de las ocasiones es imposible
invertir en una nueva tecnología, ya sea por cuestiones
económicas o por miedo a perder el capital que han ahorrado a
lo largo del tiempo, sin embargo, entre más competidores en el
mercado hagan uso de esta tecnología es muy probable que se
incremente paulatinamente su uso en el mercado. La mayor
utilización de la tecnología RFID se encuentra en la cadena de
suministro, simplificando los procesos de logística y
trazabilidad.
2.2.3 Componentes de un sistema RFID
Alvarado (2008) indica que el RFID es una tecnología
inalámbrica utilizada para identificar objetos únicos a través de
la comunicación entre un lector y una etiqueta, esta última
contiene un chip y una antena para almacenar información. Al
chip también se le conoce como transponder (o tag) y es el
elemento que va adherido a los objetos que se desean
19
identificar, contiene un número de identificación que funciona
como un código único para cada producto.
El funcionamiento en el que se basa un equipo RFID (ver
Figura 5) es muy sencillo:
1. El lector envía una serie de ondas de radiofrecuencia al tag
que son captadas por su microantena.
2. Las ondas activan el chip, el cual, a través de la
microantena y mediante onda de radiofrecuencia, transmite
al lector la información que tenga en su memoria.
3. Finalmente, el lector recibe la información que tiene el tag y
lo envía a una base de datos en la que previamente se han
registrado las características del producto o pueden
procesarlo según convenga a cada aplicación.
Figura 5. Componentes de un sistema RFID. Fuente. Datos tomados de Alvarado (2008).
20
Es importante mencionar que la frecuencia a la que trabaja
cada elemento del sistema es de suma importancia, debido a
que la comunicación entre el lector y la antena se realiza por
señales de radiofrecuencia, estos elementos son capaces de
comunicarse si se encuentran en el rango de frecuencias para
trabajar, cada elemento cuenta con un rango de frecuencia que
puede ser muy grande o no serlo, dependiendo de las
características de cada elemento, de tal forma que si a un
elemento que trabaja a bajas frecuencias se desea que se
comunique con otro que trabaja a altas frecuencias,
seguramente habrá errores en la comunicación. La
comunicación cuenta con características específicas en cuanto
a alcance, velocidad y seguridad según el rango de
frecuencias, el tipo de antena, y el tipo de etiquetas, entre otros
parámetros.
El funcionamiento de los dispositivos de RFID se realiza entre
una frecuencia de 50 KHz y 2.5 GHz. Las unidades que
trabajan a bajas frecuencias (50 KHz – 14 MHz) son de bajo
costo, corto alcance y resistentes al “ruido”. Las unidades que
trabajan a frecuencias mayores (14 MHz – 2.5 GHz) son
sistemas de mayor costo y tecnología más compleja.
Por lo que para pensar en la implantación de un sistema RFID
hay que tomar en cuenta:
El rango de alcance donde se puede mantener la
comunicación de tal manera que no afecte a otras áreas.
La cantidad de información que puede almacenar el tag.
La velocidad de flujo de datos que podemos obtener
entre lector y etiqueta.
El tamaño físico de la etiqueta.
21
La habilidad del lector para mantener la comunicación
con varias etiquetas a la vez.
Ofrece una comunicación segura en el caso de existir
posibles interferencias de materiales entre lector y
etiqueta.
Hernández (2008), indica que en un sistema de RFID tiene los
siguientes componentes:
a) El lector: Es un dispositivo electrónico que permite leer y
escribir diversos tipos de etiquetas. Comúnmente se
conecta a una PC, PDA (Asistente Digital Personal) o
también se encuentra disponible como un dispositivo
independiente. Los lectores son capaces de enviar una
señal de radiofrecuencia para detectar las posibles
etiquetas en un rango o área determinada.
Existen dos tipos de lectores:
Los que sirven para transmitir tanto datos como
energía utilizando una sola bobina.
Aquellos que utilizan dos bobinas, una para
transmitir energía y otra para transmitir datos.
Es importante recordar que los lectores dependerán de
los transponder, es decir, si estos últimos son muy
robustos, los lectores a usar deben ser capaces de
detectar la información, generalmente trabajan en un
rango más amplio de frecuencias.
b) Antena: Es un dispositivo capaz de emitir o recibir ondas
de radio. Está constituida por un conjunto de conductores
22
diseñados para radiar un campo electromagnético
cuando se le aplica una fuerza electromotriz alterna.
De manera inversa, en recepción, si una antena se
coloca en el alcance de un campo electromagnético,
genera como, respuesta a este campo, una fuerza
electromotriz alterna. El tamaño de las antenas está
relacionado con la longitud de onda de la señal de
radiofrecuencia transmitida o recibida, debiendo ser, en
general, un múltiplo o submúltiplo exacto de esta longitud
de onda. La antena deberá ser seleccionada de a la
frecuencia de operación de las etiquetas RFID
disponibles.
c) Tag: Los identificadores son los dispositivos RFID que se
adherirán al producto que se desee identificar, existen
algunos tipos de identificadores: pasivos, semi-activos y
activos.
Las identificadores pasivos tienen una fuente de
alimentación interna, la corriente eléctrica inducida por el
campo electromagnético es suficiente para hacer que el
identificador responda a la solicitud de información
requerida por un sistema RFID.
Típicamente, un identificador pasivo tendrá menos
alcance y menos capacidad de almacenamiento que un
identificador activo. Al contrario de los identificadores
pasivos, un identificador activo tiene una batería como
fuente de alimentación, proporcionando un mayor rango
de alcance y una mayor capacidad de almacenamiento.
Una batería puede durar varios años en un dispositivo
activo.
23
2.2.4 Frecuencias y Velocidades de Transmisión
Sandoval (2008), indica que las etiquetas o tags son
clasificadas de acuerdo a la frecuencia en la cual operan, es
decir, en el rango de frecuencias para comunicarse con el
lector:
LF, baja frecuencia en el rango de 120 KHz – 134 KHz.
Estos tags tienden a ser muy utilizados en accesos a
edificios.
HF, alta frecuencia en el rango de 13.56 MHz una
frecuencia conocida como la banda médica, industrial y
científica (por sus siglas en inglés ISM), sin embargo, estas
frecuencias tienen un alcance de lectura bajo, alrededor de
30 cm, su lectura es fácil y no presenta problemas al
contacto con el agua.
UHF, ultra alta frecuencia en el rango de 868 MHz – 956
MHz, esta frecuencia es a la que trabajan también los
teléfonos inalámbricos y los celulares. Las etiquetas que
trabajan en el rango de frecuencia mencionada son
utilizadas en la cadena de suministros, la ventaja de estas
etiquetas radica en el alcance de lectura, el cual supera los
tres metros y pueden leer cientos de etiquetas
simultáneamente, sin embargo, presentan problemas de
lectura bajo líquidos y seres vivos.
Microondas, en el rango de 2.45 GHz.
Mayores frecuencias indica un incremento de velocidades en la
transmisión de datos, pero dicha proporción se refleja en el
costo del sistema, es por esta razón que uno de los puntos
primordiales al elegir implantar un sistema RFID es conocer el
rango de frecuencias que se necesita para operar en los
procesos en los que intervendrá el sistema.
24
2.2.5 Consideraciones de Diseño para un sistema RFID
Báez (2013), señala que para diseñar un sistema RFID para
alguna aplicación se debe tener en cuenta diferentes aspectos,
los cuales determinan su alcance, considerando las
características de la tecnología RFID que influyen de manera
relevante, de las cuales se puede mencionar: la frecuencia de
operación, las interferencias y distorsiones que se presentan, y
las características de lectores y antenas.
a) Frecuencias de operación: Dependiendo de la frecuencia
en la que trabaje un sistema RFID, variarán sus
características (rango de lectura, velocidad de transmisión
de datos, tamaño de las etiquetas, influencia de metales o
líquidos en la lectura) y los usos en las aplicaciones
(gestión de activos, cadena de suministro o trazabilidad de
objetos, etc.).
b) Interferencias en el sistema: La tecnología RFID no está
exento de interferencias como cualquier sistema de
radiocomunicación; por ruido interno (térmico, shot, flicker,
estos son ruidos inherentes en la naturaleza de los
elementos electrónicos) y ruido externo (este se caracteriza
por la temperatura de ruido de la antena debido a los
campos electromagnéticos que existen en el espacio y que
son captados por esta). Además de interferencias por
emisiones y radiaciones que presentan degradación,
perdida de información en la señal trasmitida de
lector/etiqueta o viceversa, existiendo tipos de interferencia
tales como:
Interferencias por canal (CCI).
Interferencias por canal adyacente (ACI).
25
Interferencia electromagnética (EMI).
Compatibilidad electromagnética (EMC).
Comúnmente se presentan cuando hay otros sistemas que
operan en la misma banda, un ejemplo de esto es WIFI,
Zigbee, Bluetooth, RFID. Estas interferencias se presentan
cuando hay colisiones en las señales de radio en la misma
frecuencia, dando lugar a señales distorsionadas,
sucediendo en etiquetas y lectores de la siguiente forma:
Interferencia etiqueta a etiqueta: Se origina cuando
múltiples etiquetas responden a un único lector, esto es
solucionable con el uso de un algoritmo anticolisión, el
cual hace que las etiquetas respondan al lector en
diferentes instantes de tiempo y en distintas
frecuencias.
Interferencia lector a lector: Se produce una colisión
cuando las regiones de interrogación de varios lectores
se superponen haciendo que sus señales interfieran
con una o más etiquetas. Cuando dos de estos lectores
están activos al mismo tiempo, la etiqueta en la región
solapada no puede diferenciar entre las dos señales,
colisión que se puede evitar operando los lectores con
interferencia en diferentes canales de frecuencia,
necesitando un algoritmo anticolisión presente en los
lectores.
Interferencia entre lector a etiqueta: Si un lector
interroga a una etiqueta dentro de su rango de lectura
que a su vez se encuentra en la zona de interferencia
de otros lectores (zona que define el rango que la señal
del lector puede alcanzar sin necesidad de que exista
lectura), se produce una colisión entre etiqueta a lector.
La que se evita con lectores que operen en diferentes
26
momentos o frecuencias, necesitando un algoritmo
anticolisión presentes en los lectores.
c) Distorsiones: Uno de los problemas que se presentan en
un sistema RFID son las distorsiones en la señal
transmitida con efectos en la potencia de transmisión.
Estas se originan cuando el medio de propagación cambia
de aire a metal/líquido, presentando efectos de reflexión y
atenuación en la señal de radiofrecuencia al momento de
interrogar a una etiqueta (generalmente al operar en
bandas UHF y Microondas), la cual repercute en una falsa
lectura, siendo ilegible en el peor de los casos.
El campo magnético de un lector al estar en la proximidad
de una superficie conductora como un metal, induce
corrientes Foucault de acuerdo a la ley de Lenz, generando
un campo magnético en la superficie que es contraria a la
orientación del campo magnético del lector. De esta forma,
las líneas de campo magnético del lector se desvían de
manera tangencial a la superficie metálica estando cerca
de la superficie del material conductor por un par de
milímetros, imposibilitando la lectura en una etiqueta al no
recibir energía que la active. Una manera de solucionar
esto, es colocar un material de ferrita entre la superficie
conductora y en la etiqueta, de esta manera se inhiben
corrientes parásitas, guiando el campo magnético a través
de la etiqueta.
d) Antena del lector: La antena es uno de los elementos más
relevantes a la hora de establecer la comunicación entre
lector y etiquetas. Diversos parámetros se deben
considerar al momento de operar un lector, debido a que la
configuración incorrecta repercutirá en una lectura errónea
27
o en la imposibilidad de establecer comunicación con una
etiqueta, o la posibilidad de tener interferencia mutua entre
puntos de lectura adyacentes. Estos parámetros están
programados por los fabricantes para facilitar al usuario su
configuración y se pueden definir en:
Se ofrece la posibilidad de especificar la potencia de
salida en cada punto de lectura en la antena,
generalmente en EIRP (potencia radiada isotrópica
equivalente).
Como la mayoría de los lectores operan con múltiples
antenas para establecer comunicación con las
etiquetas, para su correcto funcionamiento estas deben
ser multiplexadas o conmutadas para evitar colisiones
entre antenas.
Algunos lectores pueden modificar la forma de adquirir
la información de las etiquetas, realizando una lectura
individualizada (global scroll) o leyendo de manera
simultánea (inventario), de esta manera se activan los
protocolos anticolisión para realizar los distintos modos
de adquisición.
2.2.6 Beneficios y desventajas de la tecnología RFID
Báez (2013), como cualquier otra tecnología de identificación,
esta posee beneficios y desventajas, los que son relevantes al
momento de considerar a RFID como método de identificación
de elementos. A continuación presentamos los beneficios y
desventajas de esta tecnología.
Beneficios:
Resistente a condiciones adversas (golpes, polvo,
vibraciones, temperatura, humedad, etc.).
28
Lectura de etiquetas RFID sin necesidad de línea vista.
Cada etiqueta permite la identificación única de cada
producto, sin haber duplicidad de información.
Permite la reutilización de las etiquetas, al poder reescribir
información en ellas.
Pueden ser leídas varias etiquetas de manera simultánea,
situación que no ocurre con otras tecnologías como el
código de barras, en donde sólo se pueden realizar
lecturas de manera secuencial.
Cuenta con una mayor seguridad de los datos, debido a
que la información es cifrada, imposibilitando la falsificación
o clonación.
Puede almacenar información referente al producto al cual
se adhiere. Información que puede ser modificable para
poder llevar un registro de los sucesos o propietarios por
los que pasa el producto, en cuanto a la cadena de
suministro y trazabilidad de estos.
Elimina el error humano en la toma de datos (no el propio
de la tecnología).
Permite automatizar procesos, aumentando la eficiencia y
flexibilidad.
Monitoriza activos en tiempo real.
Desventajas:
Posee un costo más elevado, sin embargo a medida que
se implementan los últimos avances tecnológicos, el valor
de la tecnología RFID se encuentra en descenso.
Dependiendo de la frecuencia de trabajo y del tipo de
etiqueta, pueden existir interferencias de comunicación en
ambientes con líquidos, metales, madera, entre otros.
Con respecto a la estandarización, aún no se logra un
consenso a nivel mundial, existiendo varias organizaciones
que desarrollan estándares para esta tecnología.
29
La distancia de lectura de las etiquetas por parte del lector,
es limitada y depende de variados factores, como por
ejemplo la frecuencia de operación en la que trabaja el
sistema RFID.
2.2.7 Estándares en RFID
Aguirre (2010) indica que un estándar en términos generales,
es una publicación de un documento que estable las
especificaciones y procedimientos diseñados para maximizar la
fiabilidad de un material, producto, método o servicio que la
gente usa todos los días.
Los estándares son los que aseguran la calidad, seguridad,
compatibilidad, confiabilidad, productividad, eficiencia y niveles
de los productos. En RFID, los estándares existentes
consideran los siguientes puntos:
La tecnología.
Contenido de datos.
Cumplimiento (maneras de probar que los productos
cumplen el estándar).
Aplicaciones RFID.
En la actualidad, ISO y EPC Global son las principales
organizaciones gestoras de desarrollo de estándares RFID a
nivel mundial. A continuación, se presenta una reseña referente
a éstas dos organizaciones y sus estándares:
a) ISO: La Organización Internacional de la Estandarización,
más comúnmente conocida como “ISO”, fundada en el año
1947, está encargada de desarrollar estándares voluntarios
internacionales que dan el estado del arte de productos,
30
servicios y buenas prácticas, con el fin de que la industria
sea más eficiente y eficaz, abarcando amplios temas de
tecnología, negocios, seguridad alimentaria, agricultura, y
atención médica.
En RFID, ISO aún cuenta con estándares en desarrollo
para crear, coordinar y poner en práctica estándares
internacionales, colaborando con la comisión Electrotécnica
Internacional (IEC) y la Unión Internacional de
Telecomunicaciones (ITU), para la creación de estándares
para la “identificación automática y técnicas de captura de
datos” (AIDC). ISO y IEC establecieron un Comité Técnico
en Conjunto (JTC-1) para hacer frente a estándares de la
tecnología, incluyendo estándares para AIDC, de esta
forma, estos son desarrollados por JTC-1 y publicados
como ISO/IEC.
Dentro de JTC-1, el grupo que se ocupa de los estándares
concernientes a RFID para la gestión de artículos es el
grupo de trabajo 4 (JTC-1 SC31/WG4), el que cuenta con
el objetivo de proporcionar estándares para la
interoperabilidad de tecnologías inalámbricas, para la
identificación a nivel de elemento y de gestión de activos
de materias primas, trazabilidad de materiales, control de
inventario, vigilancia electrónica de artículos, datos de
garantía, control de producción/robótica, y gestión de
instalaciones.
b) EPC Global: El código electrónico de producto (EPC, por
sus siglas en inglés Electronic Product Code), está
presente en las etiquetas con tecnología RFID y es el
encargado de identificar de manera inequívoca cualquier
elemento al que se adhiere, con el objetivo de crear un
31
camino para que las empresas puedan migrar desde el
código de barras a la tecnología RFID en sus productos.
Además, dispone de una infraestructura de red global
(Internet) para que las empresas puedan acceder a
información básica sobre sus productos etiquetados y de
cómo se mueven en la cadena de distribución global en
tiempo real.
La organización encargada de regular todo lo concerniente
al EPC es la EPC Global, organización sin fines de lucro
nacida en octubre del 2003 a partir de la fusión entre GS1
(ex EAN Internacional) y GS1 US (ex Uniform Code
Council, encargada de administrar el código de barras
UPC). EPC Global ofrece e impulsa un conjunto de
estándares para identificar, capturar y compartir el uso de
tecnologías RFID.
El EPC forma parte de una red global diseñada para el
intercambio de información sobre productos denominada
EPC Global Network, donde se utilizan las etiquetas RFID y
mecanismos informáticos para obtener toda la información
de los productos identificados con EPC de forma eficaz y
en tiempo real. En cuanto a los servicios que ofrece, se
destacan:
Asignación, mantenimiento y registro de códigos EPC.
Participación en el desarrollo de estándares EPC
Global, a través de grupos de trabajo.
Acceso a los estándares, investigaciones y
especificaciones de EPC Global.
Oportunidades de influir en la dirección de futuras
investigaciones de los laboratorios Auto-ID.
32
Contacto con otros usuarios para realizar pruebas
piloto.
Capacitación en el uso de implementación de la
tecnología EPC.
2.3 Glosario
Precisamos el uso de algunos términos que se utilizan de manera
particular para apoyar la explicación.
Análisis de Pareto: Herramienta de gestión basada en la Ley de
Pareto. Consiste en la clasificación, en orden decreciente, de una serie
de artículos según su volumen anual de ventas u otro criterio.
Tradicionalmente se ha venido clasificando en tres clases llamadas A,
B y C. El grupo A representa generalmente de un l0 % a un 20 % de los
artículos con los que se obtiene del 50 % al 70 % de las ventas. El
segundo grupo, B, suele contener el 20 % de los artículos y suele
representar el 20 % de las ventas. El grupo C suele contener del 60 %
al 70 % de los artículos y sólo suele representar del 10 % al 30 % de
las ventas.
Apilado en bloque: Modo de almacenamiento consistente en apilar
unas sobre otras las unidades de carga. La capacidad de carga en
altura está limitada por la resistencia de soportar cargas de la unidad
inferior.
Bill of Lading (BOL o B/L): Un contrato de envío entre un cargador (el
consignador) para depositar una carga a un portador o entregar en otra
parte (el consignatario).
Cadena de suministro: Movimiento de materiales, fondos e
información relacionada a través del proceso de la logística, desde la
33
adquisición de materias primas a la entrega de productos terminados al
usuario final.
Código de barras: Es un conjunto de números y caracteres dispuestos
en forma de líneas verticales paralelas, de distinto grosor, usados para
representar datos reales como la identificación del artículo y sus
atributos.
Consignatario: Persona física o jurídica a quien va dirigida la carga en
el lugar de destino final.
Contenedor: Equipo de transporte de capacidad interior no menor de
un metro cúbico, capaz de asegurar un uso repetido, sin ruptura de la
carga en caso de trasbordo a diferentes modos de transporte, de
manejo sencillo y de fácil llenado y vaciado. Se utilizan cuatro tamaños
principales: de 40, 30, 20 y 10 pies, con 30, 25, 20 y 10 t,
respectivamente.
Contenedor consolidado: Cargas parciales de distintos remitentes
agrupados para completar la capacidad de un contenedor.
Costo de almacenamiento: Los costos de almacenamiento, de
mantenimiento o de posesión del Stock, incluyen todos los costos
directamente relacionados con la titularidad de los inventarios tales
como: Costos Financieros de las existencias, Gastos del Almacén,
Seguros, Deterioros, perdidas y degradación de mercancía.
Coste de mantenimiento: Corresponde al coste del mantenimiento útil
del stock y que debe contemplar los costes financieros, seguros de
roturas, obsolescencia, robo, deterioro, etc.
34
Depositario: La persona que recibe la mercadería para su
almacenamiento en el curso de ejecución de un contrato de transporte
multimodal.
Depósito aduanero: Local donde se ingresan y almacenan
mercancías solicitadas al régimen de depósito aduanero. Pueden ser
privados o públicos.
Depósito temporal: Local donde se ingresan y/o almacenan
temporalmente mercancías pendientes de la autorización de levante
por la autoridad aduanera.
Desconsolidación: Proceso de desagrupamiento de cargas parciales
con destino a su distribución a los respectivos consignatarios.
Destinatario: La persona a la que se le envían mercaderías, según lo
estipulado en el correspondiente contrato.
Entrada o Recepción: Acta, ejecutada por un cliente y su proveedor,
sobre la correspondencia entre un pedido y el suministro
correspondiente.
Entrega de la mercancía: El acto por el cual el operador de transporte
multimodal pone las mercaderías a disposición efectiva y material del
consignatario de conformidad con el contrato de transporte multimodal,
las leyes y los usos y costumbres imperantes en el lugar de entrega.
Gestión de almacén: La gestión de almacén concierne a todo lo
relativo a los flujos físicos de los artículos en almacén: direcciones
físicas de almacenamiento, preparación de pedidos.
Gestión logística: Es el proceso de planificación, implementación y
control del flujo y almacenamiento eficiente y económico de la materia
35
prima, productos semiterminados y acabados, así como la información
asociada.
Indicadores: Elementos que se utilizan para señalar datos fijos que se
consideran en el estudio o análisis de una cuestión.
Intermodal: Sistema integral de transporte de mercancías, agrupadas
en unidades de carga, que utiliza más de un modo de transporte
(marítimo, ferroviario, carretera o aéreo) entre el punto de origen y el de
destino al amparo de un único documento. Características: La
utilización de contenedores, equipo de transporte mayoritariamente
utilizado para el transporte intermodal, presenta una serie de
beneficios: Reducción de hasta un 70 % en los tiempos de carga y
descarga.
Inventario: Inventario es la acumulación de cualquier producto o
artículo usado en la organización.
Logística: Concepto amplio aplicado a todas las fases de distribución
de los productos, incluyendo todos los eslabones de la cadena de
distribución, requeridos para hacer llegar el producto hasta el cliente
final. El objetivo final de la logística es disminuir los niveles de
inventario y de optimizar el funcionamiento de toda la cadena de
distribución.
Lote: Cada una de las partes en que se divide un todo que se ha de
distribuir entre varias personas, las cuales tiene características propias
y comunes entre todos los miembros de un lote: fecha de fabricación,
fecha de caducidad, máquina que los elaboró, turno o fábrica en la que
se elaboró, etc.
Mercadería: Bienes de cualquier clase susceptibles de ser
transportados, incluidos los animales vivos, los contenedores, las
36
paletas u otros elementos de transporte o de embalaje análogos, que
no hayan sido suministrados por el operador de transporte multimodal.
Operador de transporte multimodal: Toda persona, porteador o no,
que por sí o a través de otro que actúe en su nombre, celebre un
contrato de transporte multimodal actuando como principal y no como
agente o en interés del expedidor o de transportadores que participen
de las operaciones de transporte multimodal, asumiendo la
responsabilidad por el cumplimiento del contrato.
Palet: Plataforma reutilizable usada en la estiba de carga para facilitar
el aprovechamiento del espacio de almacenamiento y de bodega de
transporte, y las operaciones de manipuleo. Existen clases
normalizadas en cuanto a material y diseño de construcción y a sus
dimensiones.
Picking: El proceso de escoger el producto de inventario y empacar en
recipientes de embarque.
Preparación de pedidos: Conjunto de operaciones que permiten
sacar del almacén todos los artículos que forman un pedido y,
eventualmente, reagruparlos antes del envío.
Proceso: Conjunto de actividades enlazadas entre sí que, partiendo de
uno a mas inputs (entradas) los transforma, generando un output
(resultado).
Rack: Estructura metálica conformada por marcos y vigas, sobre las
que se apoya la mercadería apilada en pallets de madera y en
diferentes niveles.
Sistema de dirección de almacén (warehouse management
system): Una aplicación de software que maneja las funciones de un
37
almacén o centro de distribución. La funcionalidad de la aplicación
incluye recepción, almacenaje, manejo de inventario, Conteo de ciclos,
permisos de tareas, planificación de órdenes, asignación de orden,
reaprovisionamiento, embalaje, envío, dirección obrera e interfaz de
equipo de manejo de material, interfaces de equipo.
Stacker: Equipo para el apilamiento de contenedores. Otra
característica notable es que permite la carga o descarga de
contenedores desde o hasta nivel de tierra sin ninguna extensión
especial de la pluma por lo que permite un alto confort en la traslación.
Trazabilidad: Se entiende como trazabilidad aquellos procedimientos
preestablecidos y autosuficientes que permiten conocer el histórico, la
ubicación y la trayectoria de un producto o lote de productos a lo largo
de la cadena de suministros en un momento dado, a través de unas
herramientas determinadas.
38
CAPÍTULO III: METODOLOGIA
3.1 Tipo de Investigación
Por el tipo de investigación, el presente estudio reúne las condiciones
metodológicas de una investigación aplicada, debido a su interés en la
utilización y consecuencias prácticas de la tecnología RFID en los
procesos localización y control de inventarios de un almacén de
aduanas.
El desarrollo del presente estudio se realiza mediante un estudio de
caso, tomando en consideración a una de las empresas con presencia
en el sector, cuyo nombre será mantenido en reserva debido a que no
se tiene la autorización para la divulgación de la información, siendo la
investigación igualmente enmarcada dentro del tipo descriptivo y
explicativo.
En armonía con lo señalado, el presente estudio es descriptivo de
enfoque cuantitativo, porque se selecciona y recolecta datos sobre una
serie de problemas presentes en las actividades operativas de un
almacén de aduanas, luego se estudia estos problemas hasta
encontrar con la finalidad de proponer y medir alternativas de solución
adecuadas.
Se emplea también la investigación del tipo explicativa, la cual a través
del estudio de las operaciones de un almacén de aduanas busca
verificar la hipótesis causal planteada. Yuni y Urbano (2006), indican
39
que las investigaciones explicativas intentan revelar la naturaleza de
las relaciones (causa/efecto) mediante comparaciones, intentando
predecir una relación causal, explicar un fenómeno y/o controlar la
ocurrencia de un hecho o situación.
La relación que se intenta explicar es como el diseño e
implementación de la tecnología RFID influye en la mejora de las
actividades operativas, así como también en la reducción de costos de
operación involucrados en la atención de órdenes recibidas por un
almacén de aduanas.
3.2 Diseño de la investigación
El enfoque de la investigación es cuantitativa por tratarse de una
investigación experimental, como el objetivo de esta investigación es
implementar un sistema RFID será necesario manipular variables para
medir los efectos.
3.2.1 Hipótesis
Hipótesis General
El diseño e implementación de un sistema de localización y
control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, permite
reducir el tiempo de despacho y el costo de operación de un
almacén de aduanas.
Hipótesis Específicas
A partir de la hipótesis general se puede definir las hipótesis
específicas para esta investigación:
40
a. El diseño e implementación de un sistema de localización y
control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, permite
reducir el tiempo de despacho de contenedores y carga
suelta.
b. El diseño e implementación de un sistema de localización y
control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, permite
reducir el costo de operación.
3.2.2 Identificación de Variables
Variable independiente:
El diseño e implementación del sistema de localización y
control de inventarios que utiliza tecnología RFID define la
variable independiente, dado que la hipótesis propuesta
plantea que el manejo de contenedores y carga suelta debe
desarrollarse de manera oportuna para atender las
necesidades de los clientes. Para la operacionalización de esta
variable se determinará:
Nivel de interferencia del espectro radioeléctrico.
Nivel de cobertura del almacén de carga suelta.
Nivel de cobertura del patio de contenedores.
Figura 6. Operacionalización de la variable independiente. Fuente. Elaboración propia.
41
Variable dependiente
El costo de operación y los tiempos de despacho de
contenedores y carga suelta quedan definidos como las
variables dependientes, debido a que la mejora en la gestión
de almacén genera beneficios para los clientes, como el
cumplimiento de las órdenes a tiempo y la reducción de los
costos relacionados. Para la operacionalización de estas
variables se determina los siguientes indicadores:
Reducción del tiempo de despacho de contenedores.
Reducción del tiempo de despacho de carga suelta.
Nivel de cumplimiento de despachos.
Costo por unidad despachada.
Figura 7. Operacionalización de las variables dependientes. Fuente. Elaboración propia.
42
3.2.3 Matriz de consistencia
Cuadro 2. Matriz de consistencia
Fuente. Elaboración propia.
Problema Objetivo Hipótesis Variables Problema general: ¿Cómo el diseño e implementación de un sistema de localización y control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, reducirá el tiempo de despacho y el costo de operación de un almacén de aduanas? Problemas específicos: a. ¿La implementación de un
sistema RFID para la localización y control de inventarios contribuye a reducir el tiempo de despacho de contenedores y carga suelta?
b. ¿La implementación de un
sistema RFID para la localización y control de inventarios contribuye a reducir el costo de operación?
Objetivo general: Diseñar e implementar un sistema de localización y control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, para reducir el tiempo de despacho y el costo de operación de un almacén de aduanas. Objetivos específicos: a. Diseñar e implementar un
sistema de localización y control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, para reducir el tiempo de despacho de contenedores y carga suelta.
b. Diseñar e implementar un sistema de localización y control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, para reducir el costo de operación.
Hipótesis general: El diseño e implementación de un sistema de localización y control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, permite reducir el tiempo de despacho y el costo de operación de un almacén de aduanas. Hipótesis específicas: a. El diseño e implementación de
un sistema de localización y control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, permite reducir el tiempo de despacho de contenedores y carga suelta.
b. El diseño e implementación de
un sistema de localización y control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, permite reducir el costo de operación.
Variable independiente: El diseño e implementación del sistema de
localización y control de inventarios que utiliza tecnología RFID. Indicadores: Nivel de interferencia del espectro radioeléctrico. Nivel de cobertura del almacén de carga suelta. Nivel de cobertura del patio de contenedores.
Variables dependientes: Tiempo de despacho de contenedores. Tiempo de despacho de carga suelta. Costo de operación.
Indicadores: Reducción del tiempo de despacho de
contenedores. Reducción del tiempo de despacho de carga
suelta. Nivel de cumplimiento de despachos. Costo por unidad despachada.
43
3.3 Unidad de análisis
La unidad de análisis es el tiempo de despacho, que involucra la
localización y despacho de contenedores y carga suelta, de la empresa
en estudio, debido a que sus actividades en el año 2014 la posicionan
como una de las más representativas del sector de depósito temporal,
a esto se suma que sus operaciones son desarrolladas de una manera
tradicional. Según la declaración aduanera de mercancía del año 2014,
esta empresa registro operaciones con un valor FOB superior a los $30
millones (ver Figura 8). Es importante considerar el estudio de esta
empresa, debido que al estar ubicada en la cima del mercado no ha
realizado innovaciones en lo referente a tecnologías de la información y
comunicación en la gestión de sus almacenes
Figura 8. Valor FOB por depósito en comparación con la competencia. Fuente. Datos tomados de SUNAT-Declaracion aduanera de mercancia 2014.
44
3.4 Población de estudio
Se realizó una premuestra de 28 observaciones a los procesos
localización y traslado de contenedores y carga suelta, con el fin de
establecer la media y desviación estándar de la muestra, que permita
por medio de la distribución t de student determinar el tamaño de
muestra requerido para hacer el diagnóstico de los despachos.
Una vez tabulada la prueba piloto, se obtuvo que el número de
observaciones a realizar en el patio de contendores es de 17, con una
probabilidad de error del 5%, 27 grados de libertad t= 2,0518, media de
23.6 y desviación estándar de 2.35.
En el caso de la carga suelta el número de observaciones es de 25,
con una probabilidad de error del 5%, 27 grados de libertad t= 2,0518,
media de 9.3 y desviación estándar de 1.14.
3.5 Técnicas de recolección de datos
Para llevar a cabo una efectiva evaluación se requiere buscar
información confiable, para lo cual será necesario el uso de
determinadas técnicas de recolección de datos. Entre las técnicas de
recolección de datos utilizadas según el tipo de investigación se
encuentran:
45
Observación directa: es utilizada durante todo el estudio, por ser una
de las más efectivas herramientas de investigación que sirve para
alcanzar los objetivos planteados y se puede definir como el examen
atento de los diferentes aspectos de un fenómeno a fin de estudiar sus
características y comportamiento dentro del medio donde éste se
desenvuelve.
Entrevista: Consiste en la recopilación de información en forma
directa, se obtiene datos del entrevistado siguiendo una serie de
preguntas preconcebidas.
Revisión documental: Se revisaron los registros sobre los sistemas
de administración de inventarios, los cuales sirven de soporte y guía
para desarrollar las técnicas que nos permiten evaluar, analizar y
diseñar las posibles soluciones a los problemas presentados.
3.6 Procesamiento de la información
Con la finalidad de llevar a cabo el análisis de los datos se utilizan
herramientas informáticas que brinden el soporte necesario para
obtener la precisión requerida en los resultados y que permitan agilidad
en el procesamiento de la información obtenida en la recolección de
datos.
En primer lugar la información recogida es trabajada en Excel para la
obtención de los indicadores establecidos en la operacionalización de
las variables. Para esto es necesario que se realicen dos mediciones,
la primera que sirve como línea base (y que es mostrada en esta
investigación) y la segunda que se deberá llevar a cabo para evaluar
posteriormente su evolución al introducir los cambios.
46
CAPÍTULO IV: RESULTADOS Y DISCUSION
4.1 Diagnóstico de la empresa en estudio
A continuación se describe y diagnostica los procesos, costos y
situación actual de la empresa en estudio.
4.1.1 La empresa
La empresa es una de las principales agencias aduaneras de
nuestro medio, con más de 25 años operando en el mercado,
la empresa cuenta con una organización de profesionales
debidamente capacitados e infraestructura para brindar un
excelente servicio, de calidad y responsabilidad para sus
clientes. El área de operaciones de la empresa dispone de un
sistema interconectado con Aduanas, y con personal de
experiencia en los procedimientos, normas legales y manejo de
las operaciones de despacho aduanero.
La empresa cuenta con 3 almacenes descentralizados
ofreciendo a sus clientes los servicios de depósito simple y
autorizado, ubicados estratégicamente en la zona del Callao y
cercanos al puerto y aeropuerto de la ciudad, la empresa
alcanza una capacidad superior a los 50,000 m2 para
almacenamiento simple, extraportuario y depósito autorizado
de aduanas, lo cual permite almacenar su mercadería sin pago
de impuestos hasta por 12 meses de acuerdo a la Ley General
47
de Aduanas. Los almacenes de la empresa cuentan de manera
integral con las siguientes facilidades:
Estantes para apilamiento vertical de mercadería.
Seguridad privada y policial las 24 horas, así como sistema
de circuito cerrado de televisión y perímetro de cerco
eléctrico.
Seguro de la mercadería a todo riesgo en los almacenes.
Equipamiento básico: equipo montacarga, parihuelas,
extinguidores, etc.
Equipamiento para movimiento y apilamiento de
contenedores (20’ y 40') como el stacker.
Oficinas e instalaciones para personal de Aduanas (vista y
resguardo); así como área de atención a clientes.
4.1.2 Descripción de los principales procesos
a) Procesos generales administrativos
Para que se realice el almacenamiento de un contenedor o
carga suelta, el agente de aduana debe presentar la
declaración única de aduanas (DUA), documento de
transporte (B/L), ticket del terminal, factura comercial
(Factura), lista de empaque (PL), guía de remisión, memo
(en caso que la devolución del contenedor lo realice el
operador logístico); y el precinto del contenedor; éstos
documentos son entregados en las oficinas del almacén
para generar la solicitud y la autorización para el pesado
por balanza.
Se entrega al jefe de patio una copia de la solicitud, del
servicio de apertura y la lista de empaque para que éste
pueda generar la nota de tarja, que es un documento que
48
indica el estado de la mercadería. Se ingresa al sistema la
DUA, luego se genera la recepción, el acta de apertura y
responsabilidad (ésta se genera si la mercadería tiene
daños o algún faltante).
A continuación se detallan los procesos administrativos de
recepción de contendor o carga suelta en los siguientes
pasos:
1. El agente deja la documentación en depósito, el tipo
de documentación dependerá la forma de ingreso a
depósito de la mercadería.
2. Se revisa la documentación.
3. Se genera la solicitud.
4. Se autoriza en el sistema integrado y se prepara los
servicios respectivos.
5. Si es un ingreso que proviene de otro almacén se
avisa a balanza la placa del contendor.
6. La mercadería es pesada en balanza.
7. Se coloca la mercadería en la zona de depósito.
8. Los almaceneros recogen la copia de solicitud y los
servicios respectivos.
9. Se procede a la apertura.
10. Se ingresa al sistema integrado la declaración única
de aduanas (DUA).
11. El almacenero revisa la mercadería y prepara la tarja.
12. La balanza hace la entrega de ticket de Depósito y las
guías de remisión, si es un caso de ingreso. Si fuera
traslado interno el ticket de depósito es reimpreso
debido a que la carga sale del terminal de la misma
empresa y se usa el mismo peso que sale en el
sistema.
13. El almacenero entrega la tarja a depósito.
49
14. A través del sistema integrado se emite la recepción
de mercadería, con los daños o faltantes encontrados
si es que hubiese.
15. Se emite el acta de apertura, en caso que la
mercadería haya ingresado en contenedor y sea
régimen aduanero.
16. Se emite el acta de responsabilidad, con ayuda de un
formato en Excel, en caso la mercadería haya
presentado faltantes o daños. Es usado cuando la
mercadería ha ingresado bajo régimen aduanero tanto
para carga suelta como para contenedor.
17. Emisión del Certificado de depósito por el Sistema
integrado.
b) Procesos generales de manipulación de contendores
Los procesos que un contenedor sigue desde su ingreso,
almacenamiento y despacho se detallan en la Figura 9.
50
Figura 9. Diagrama de flujo-Movimiento de contenedores. Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio.
Si se realiza la desconsolidación de un contenedor, los
procesos que sigue la carga suelta se detallan en la Figura
10, la carga es clasificada y paletizada, antes de realizar su
traslado y registrar su ubicación en un espacio disponible
de los anaqueles del almacén de carga suelta.
51
Figura 10. Diagrama de flujo-Movimiento de carga suelta. Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio.
Los procesos que sigue el contendor para el aforo físico se
detallan en la Figura 11, estos procesos se realizan con el
fin de verificar lo declarado en presencia del funcionario
52
aduanero. Todos los procesos descritos involucran que el
stacker manipule los contenedores para su
almacenamiento, así como también para la localización y
traslado en el caso de una solicitud de aforo físico o
despacho.
Figura 11. Diagrama de flujo-Aforo fisico. Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio.
De los procesos descritos, la localización de un contenedor
y la verificación de existencias son tareas complicadas para
el personal, debido a un extenso patio de contenedores
dividido en 12 bahías, algunas agrupan 16 contenedores
de 40’ (4 filas y 4 columnas) y otras con 32 contenedores
53
de 20’ (4 filas y 8 columnas), a esto se suma un almacén
de carga suelta con anaqueles de hasta 9 metros de altura
abarrotados de carga paletizada que dificultan hacer una
lectura del código.
Actualmente, la empresa cuenta con un sistema basado en
código de barras y registros manuales que son ingresados
a su sistema de información que constantemente es
monitoreado por aduanas. El registro manual tiene una alta
posibilidad de cometer muchos errores, mientras que el
código de barras tiene sus limitaciones como lectura a muy
corta distancia, poca capacidad de almacenamiento de
datos, fácil deterioro, entre otras.
4.1.3 Duración de los principales procesos
La búsqueda de contenedores para cumplir con las ordenes de
despacho, aforo previo y aforo físico, se realiza mediante
registros físicos que elabora el jefe de patio, quien informa al
conductor del stacker sobre la bahía en que se encuentra el
contenedor y algunas características del mismo, la ubicación
exacta del contenedor en la bahía se realiza mediante una
búsqueda visual de las posibles posiciones que podría ocupar.
El tiempo que requieren las diferentes actividades de
manipulación de un contenedor se detallan en el Cuadro 3.
54
Cuadro 3. Tiempo promedio de manipulación de contenedor.
ACTIVIDAD TIEMPO (minutos)
1. Revisión del contenedor por seguridad en la puerta de ingreso. 1.15 2. Ingreso del camión con el contenedor y posicionamiento en el área de pesaje. 0.55
3. Pesaje de ingreso 1.05
4. Movimientos del stacker para la ubicación del contenedor en una
posición.
Tiempo de espera para ser cargado 3.97
Tiempo de carga o descarga del camión por stacker 2.02
Tiempo promedio por movimiento a bahía aledaña 1.67
Tiempo promedio por movimiento a bahía alejada 2.58
Tiempo mínimo por localización y traslado 2.5
Tiempo máximo por localización y traslado 41.4
Tiempo promedio por localización y traslado 23.6
5. Espera de vehículo de transporte y posicionamiento en el área de pesaje. 8.75
6. Pesaje de salida 2.08
7. Revisión del contenedor por seguridad en la puerta de salida. 0.43
8. Salida 0.1
Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio correspondientes al año 2014.
El tiempo requerido para atender las ordenes de aforo previo,
físico y despacho son los más extensos, debido a que la
localización y traslado de un contenedor dilatan el flujo de
actividades dentro del almacén, como mínimo puede tomar 2
minutos y como máximo 41 minutos (ver Cuadro 3), esta gran
diferencia depende del tiempo que lleva ubicar un contenedor y
la cantidad de movimientos que debe realizar el stacker para
mover los contenedores aledaños y retirar el contenedor
buscado.
Si se considera que la cantidad mensual máxima de
contenedores (importación y exportación) que pueden ser
manipulados por el almacén de aduanas es de 784 (ver Cuadro
4), y si a esto se suma la cantidad contenedores que serán
manipulados para atender las solicitudes de aforo previo y
55
físico, entonces es evidente la necesidad de reducir el tiempo
de los procesos de manipulación de contenedores.
Cuadro 4. Cantidad de contenedores atendidos.
Contenedor Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Importación 710 630 612 615 734 771 992 887 699 723 870 890
Exportación 23 15 19 34 21 13 21 53 25 20 34 28
Total 733 645 631 649 755 784 1013 940 724 743 904 918
Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio correspondientes al año 2014.
De manera similar, en el almacén de carga suelta la búsqueda,
ingreso y salida de mercadería se realiza mediante un registro
manual, los tiempos que requieren las diferentes actividades de
manipulación de carga suela que inicia con la desconsolidación
de carga se detallan en el Cuadro 5.
Cuadro 5. Tiempo promedio por manipulación de carga suelta.
ACTIVIDAD TIEMPO (minutos)
1. Retiro y verificación de la carga contenedorizada 74.2
2. Paletizado de carga suelta 45.1
3. Pesaje y rotulado 15.3
4. Movimientos del cargador frontal para ubicar la carga
suelta en una posición
Tiempo de espera para ser cargado 2.3
Tiempo promedio de almacenamiento 8.32
Tiempo promedio por localización y traslado 9.2
Tiempo de carga al camión por montacargas 1.4
5. Espera de vehículo de transporte y posicionamiento en el área de pesaje. 6.3
6. Pesaje de salida 2.1
7. Revisión de la carga por seguridad en la puerta de salida. 0.55
8. Salida 0.1 Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio correspondientes al año 2014.
56
4.1.4 Costos del almacén
Los costos del almacén están representados por los costos de
operación y almacenamiento de mercancía. Durante el año
2014, la empresa registro un costo total de operación de
$861195, del cual el 12% representa el consumo de
combustible y el 4% representa el alquiler de equipo y
maquinaria, mientras que el costo de operación mensual es de
$71766 en promedio (ver Figura 12).
Figura 12. Costos de operación mensual. Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio correspondientes al año 2014.
El costo de operación mensual más alto fue de $91970 durante
el mes de julio, esto en proporción directa al aumento de la
cantidad de contenedores que son movilizados por el almacén
durante ese mes (ver Cuadro 4).
Los costos de almacenamiento ascienden a un total de
$605824, del cual el 35% representa el mantenimiento de las
instalaciones y el 31% representa la seguridad del local y
custodia (ver Figura 13).
57
Figura 13. Costos de mantenimiento mensual. Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio correspondientes al año 2014.
Ante el incremento de los últimos años de la cantidad de
contenedores de importación que circulan por las bahías de
este almacén de aduanas (ver Figura 14), resulta evidente el
incremento de las actividades de localización de contendores y
de las tareas que realizara el stacker para manipular y trasladar
los contenedores.
Figura 14. TEUS de ingreso anual por importación. Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio.
58
El stacker realiza diferentes movimientos de los contenedores
hasta llevarlos a una ubicación deseada, al estar los
contenedores apilados en bahías, un contenedor tendrá
diferentes ubicaciones antes de que salga del almacén. En la
Figura 15 se puede ver la cantidad de movimientos del stacker
durante el año 2014, con un promedio mensual de movimientos
de 6285 y un máximo de 9467 movimientos en el mes de julio.
Figura 15. Movimientos del Stacker. Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio correspondiente al año 2014.
Como se puede apreciar en la Figura 16, para el año 2014 el
costo de combustible mensual es de $6674 en promedio y
alcanza un valor máximo de $12231 en el mes de julio.
Entonces, con la tendencia al crecimiento de la cantidad de
contenedores que circulan por el almacén de adunas habrá un
aumento en el costo por combustible que consume el stacker,
por lo que resulta necesario mejorar la localización de
contenedores.
59
Figura 16. Consumo de combustible del Stacker (Dólares). Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio.
4.1.5 Situación actual
Para determinar la situación actual se realizó una observación
durante 30 días de las actividades realizadas en el almacén,
logrando elaborar un listado de las causas de dilatación de
tiempo y la cantidad de veces que ocurrió cada una de ellas.
Cuadro 6. Causas de dilatación de tiempo.
Ítem Incidencias Cant. %
A Demora por localización de contenedor 34 33
B Sistemas de información ineficientes 27 26
C Falta de zonas de apertura 16 16
D Falta de stacker 8 8
E Falta de almaceneros 7 7
F Congestionamiento en balanza 5 5
G Demora en la puerta de ingreso 3 3
H Falta de equipo de comunicación 2 2
I Falta de mantenimiento preventivo 1 1
Total 103 100
Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio
60
De acuerdo al gráfico de Pareto se observa que las 3 primeras
incidencias representan el 80% de las causas de dilatación de
tiempo (ver Figura 17), entonces para poder mejorar los
procesos del almacén de aduanas se debe comenzar por
mejorar el sistema de localización de contenedores.
Figura 17. Diagrama de Pareto de las causas de dilatación de tiempo. Fuente. Elaboración propia.
Se realizó una encuesta por correo con preguntas de respuesta
cerrada (ver Anexo 2). Se encuesto a 30 clientes, esta cantidad
de encuestados representa el total de los clientes regulares
que tiene la empresa en estudio.
Se consultó a los clientes sobre cómo calificaría a la empresa
según el tiempo en que realiza su servicio. De las respuestas
obtenidas, el 42% de los clientes califica el servicio como
regular, mientras que el 58% restante lo califican como bueno.
61
Figura 18. Resultados de encuesta – Segunda pregunta. Fuente. Elaboración propia.
Los clientes fueron consultados, sobre cómo califica a la
Empresa respecto a su satisfacción con la calidad del servicio.
El 75% de los clientes califica el servicio como regular y 8%
como bajo, mientras que el 17% restante lo califica como
bueno.
Figura 19. Resultados de encuesta – Tercera pregunta. Fuente. Elaboración propia.
Los clientes fueron consultados sobre la importancia que le dan
al precio por el servicio prestado, el nivel de importancia va
desde 1 (menos importante) hasta 4 (muy importante). Solo el
8% de los encuestados coincidieron en señalar que el precio
del servicio prestado era un aspecto muy importante, mientras
62
que para el 25% de los encuestados el precio del servicio es
menos importante.
Figura 20. Resultados de encuesta – Cuarta pregunta. Fuente. Elaboración propia.
Los clientes fueron consultados sobre la importancia que le dan
al tiempo de atención, el nivel de importancia va desde 1
(menos importante) hasta 5 (muy importante). El 83% de los
encuestados coincidieron en señalar, que el tiempo de atención
es uno de los aspectos más importantes que debe ser
optimizado.
Figura 21. Resultados de encuesta – Quinta pregunta. Fuente. Elaboración propia.
63
4.1.6 Indicadores de la variable dependiente
Desde el mes de enero del 2014 a mayo del 2015, se
obtuvieron los datos del costo operativo, las unidades
atendidas y los despachos realizados. Estos datos son
utilizados para el cálculo de los indicadores con la finalidad de
monitorear el desempeño actual de las actividades realizadas
por el almacén. Estos indicadores se mencionan a
continuación.
a) Nivel de cumplimiento de despachos: Este indicador
tiene como objetivo dar a conocer el nivel de efectividad de
las órdenes de despacho. Para ello relaciona la cantidad de
despachos cumplidos a tiempo respecto al total de
despachos. Del Cuadro 7, se puede estimar que el valor
promedio de este indicador es de 94.8%. En apariencia,
este valor promedio obtenido representa un nivel de
despachos muy efectivo, pero se debe considerar que la
empresa programa la atención de despachos fijando un
largo plazo de entrega que afecta la satisfacción del cliente.
A pesar de las ventajas operativas que da la programación
de despachos, este no se llega a cumplir en su totalidad
debido a problemas que se detallan en el Cuadro 6.
64
Cuadro 7. Nivel de cumplimiento del despacho.
Mes - Año Nivel de cumplimiento de despachos (% de despachos atendidos a tiempo)
ene-14 92.7%
feb-14 91.2%
mar-14 92.4%
abr-14 93.0%
may-14 94.2%
jun-14 96.2%
jul-14 96.4%
ago-14 95.1%
sep-14 95.6%
oct-14 98.0%
nov-14 97.3%
dic-14 96.4%
ene-15 94.7%
feb-15 93.8%
mar-15 91.9%
abr-15 94.5%
may-15 97.6%
Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio correspondientes a los años 2014-2015.
b) Costo por unidad despachada: Este indicador nos
permite controlar el nivel de costos operativos. Para su
cálculo se relacionan los costos de operación respecto al
total de órdenes de despacho atendidas. Del Cuadro 8, se
puede estimar que el valor promedio es de $96.4 por cada
orden de despacho atendida.
65
Cuadro 8. Costo por unidad despachada
Mes - Año Costo por unidad despachada
($ por orden)
ene-14 104.6
feb-14 120.6
mar-14 122.9
abr-14 106.5
may-14 92.9
jun-14 94.2
jul-14 90.8
ago-14 80.3
sep-14 87.9
oct-14 61.5
nov-14 64.8
dic-14 88.2
ene-15 106.3
feb-15 121.2
mar-15 120.8
abr-15 109.5
may-15 66.4 Fuente. Datos tomados de la empresa en estudio correspondientes a los años 2014-2015.
4.2 Diseño e implementación del sistema RFID para la
localización y control de inventarios
El objetivo de esta investigación es diseñar e implementar un sistema
RFID para identificar y ubicar los contenedores que son almacenados
en el patio de contenedores de la empresa en estudio. Un
complemento al sistema propuesto es el control e identificación de la
carga paletizada que ingresa y sale del almacén de carga suelta.
66
Para el diseño de un sistema RFID hay que tener en cuenta diversos
factores como el rango de alcance para mantener la comunicación, la
cantidad de información que puede almacenar el tag, la velocidad de
flujo de datos que podemos obtener entre lector y etiqueta, el tamaño
físico de la etiqueta, la habilidad del lector para mantener la
comunicación con varias etiquetas a la vez y la robustez que ofrece la
comunicación a posibles interferencias de materiales entre lector y
etiqueta. Se debe tener en cuenta también el nivel de emisión para no
sobrepasar las regulaciones impuestas por el ministerio de transportes
y comunicaciones.
La identificación debe ser única, almacenando datos relevantes como
la fecha de ingreso, propietario, información sobre la mercadería,
ubicación, y otra información adicional, etc.
Este diseño se fundamenta en el estudio de factibilidad técnica para la
implementación de la tecnología RFID al proceso de localización de la
empresa en estudio, la idea es sentar las bases de todos los problemas
que se deben resolver cuando se desea diseñar e implementar un
sistema con tecnología RFID.
Por lo tanto en esta tesis, aunque se trata un problema en particular,
como es el inventario de un almacén de aduanas, la solución propuesta
con ciertas variantes, podría resolver otros casos de estudio. A
continuación, se realiza un análisis de las características necesarias del
sistema.
4.2.1 Diseño del sistema RFID
Los sistemas de monitoreo intentan resolver el problema de
control de inventario, con el objetivo de rastrear y localizar
objetos. El sistema de monitoreo emplea etiquetas que se
adhieren a los mismos, y dispositivos lectores que reciben la
67
señal inalámbrica de dichas etiquetas, permitiéndoles calcular
su posición dentro del área monitoreada. En este contexto, se
define el área monitoreada como la superficie física que se
desea controlar, ya sea esta superficie un depósito, sala, piso,
o un edificio en el cual se hallan los bienes que a su vez
podrían ser activos fijos, productos comerciales o cualquier otro
bien.
Esta investigación diferencia dos tipos de sistemas de
monitoreo: sistema semiautomático, que se define como aquel
que requiere de intervención humana e implica procesos
manuales, tiempo de comunicación y tiempo de respuesta
extra; en tanto un sistema automático se define como aquel
que requiere de mínima intervención humana, la comunicación
y el tiempo de respuesta son menores como resultado a la
interacción proporcionada por sus componentes. Este proyecto
se enfoca en ambos sistemas, por lo que el sistema automático
pondrá en línea de la información y ubicación de contenedores
y carga suelta, mientras que un sistema semiautomático
permitirá a los trabajadores facilitar sus actividades mediante el
uso de un lector manual.
Debido a la existencia de varias alternativas en los sistemas
RFID, se realizó un análisis de las mismas, teniendo en cuenta
criterios de funcionalidad requeridos para implementar un
sistema de monitoreo. Los factores a tenerse en cuenta en el
diseño de un Sistemas RFID se muestran en el Cuadro 9.
68
Cuadro 9. Factores para el diseño de un sistema RFID.
Fuente. Datos tomados de Báez (2013).
El Cuadro 10 compara los diferentes tipos RFID considerando
las funcionalidades requeridas para implementar un sistema de
monitoreo. En la misma se puede observar que todos los tipos
de RFID permiten la identificación única de bienes y no poseen
limitaciones de línea de visión; los RFID Wi-Fi requieren mucha
energía para su funcionamiento y los RFID pasivos poseen un
radio de cobertura bajo pero cuentan con una mejor
portabilidad.
Elegir el rango de frecuencia es uno de los parámetros de
diseño más importante a la hora de crear un sistema RFID, y
se deberá adecuar a la aplicación diseñada. Una mayor
frecuencia suele significar una mayor velocidad en la
transmisión de datos, aunque también encarece el precio del
sistema.
69
Cuadro 10. Funciones de los sistemas RFID.
Fuente. Datos tomados de Báez (2013).
El costo de los tags ha ido disminuyendo conforme avanzaba la
tecnología. Cuanta mayor capacidad de memoria y más
complicación tenga su circuitería, mayor será su costo. Hay
que tener en cuenta también que el encapsulado del tag puede
encarecer el precio de este, ya que pueden trabajar en zonas
donde reciben unas condiciones extremas de humedad y
temperatura. Por lo que deben ser unos encapsulados muy
resistentes, lo que suele conllevar un alto precio.
Los tags activos suelen ser más caros que los pasivos, así
como los tags que operan a una frecuencia más elevada son
también más caros.
El hecho de que los sistemas de RFID generen y radien ondas
electromagnéticas implica que éstos sean clasificados como
sistemas de radio. El funcionamiento de otros sistemas de
radio no debe verse interrumpido o perjudicado, bajo ninguna
circunstancia, por las ondas emitidas por un sistema de
identificación por radiofrecuencia.
Es importante asegurar que los sistemas RFID no interfieran
con la televisión y la radio, los servicios de radio móviles
(policía, seguridad, industria), las comunicaciones marinas y
70
aeronáuticas y los teléfonos móviles. La necesidad de
acomodar otros servicios de radio disminuye significativamente
la variedad de frecuencias disponibles en las que podemos
trabajar a la hora de implementar un sistema de RFID. Por este
motivo, sólo es posible usar rangos de frecuencia que han sido
reservados específicamente para aplicaciones industriales,
científicas o médicas. Estas son las frecuencias clasificadas
mundialmente como rangos ISM (Industrial-Scientific-Medical)
o SRD y pueden también ser usadas para aplicaciones de
identificación por radiofrecuencia.
Para seleccionar el sistema de RFID es indispensable adecuar
los parámetros de diseño a la aplicación en la que se está
trabajando. Los criterios principales a la hora de seleccionar el
sistema de RFID son:
Frecuencia del sistema: Se tiene en cuenta la
absorción que realiza el agua o substancias no
conductivas, por esta razón sistemas HF (High
Frecuency) fueron los primeros en ser usados por su
gran penetración en los objetos. Los sistemas de
microondas pueden trabajar a un rango mayor, pero
requiere el uso de una batería adicional para alimentar el
tag, que no tiene suficiente con la energía que le
proporciona el lector.
Los sistemas de microondas y de HF tienen tiene buen
desempeño frente a la interferencia por campos
electromagnéticos, como por ejemplo los que producen
motores eléctricos. Por otro lado poseen una mayor
capacidad de memoria y mayor resistencia a las altas
temperaturas.
71
Rango de alcance: El rango de alcance necesario para
esta aplicación determinada viene dado por tres
factores: la posible posición del tag, la distancia mínima
entre tag en la zona de operación y la velocidad del tag
en la zona de interrogación del lector. Los sistemas de
microondas y de HF, tienen un campo mucho más
direccional ofrecen claras ventajas sobre los campos no
direccionales que crean los sistemas con acoplamiento
inductivo. Por otro lado, la velocidad de los tags con
respecto al lector en relación con la máxima distancia de
lectura/escritura, reduce el tiempo que tiene que estar en
la zona de interrogación del lector para poder transmitir
toda su información.
Capacidad de memoria: La cantidad de información
que puede albergar el chip del tag y el precio, es otra
variable que se debe manejar a la hora de diseñar un
sistema de RFID para esta aplicación. Para la cantidad
de información que se va a escribir es necesario tags
con memoria EEPROM (memoria programable borrable
de solo lectura) o RAM (memoria de acceso aleatorio).
La memoria EEPROM se usa principalmente en los
sistemas de acoplamiento inductivo, dispone de
capacidades de memoria entre los 16bytes a los
8Kbytes. Las memorias RAM disponen de baterías que
son usadas en sistemas de microondas, con una
memoria que oscila alrededor de los 256bytes y
64Kbytes.
4.2.1.1 Descripción del sistema RFID
A continuación, se realiza el planteamiento de cada
sistema: pasivo y activo Wi-Fi, en cada caso se
72
detalla sus características de acuerdo a las
características del almacén de carga suelta y del patio
de contenedores respectivamente.
a) Sistema RFID Pasivo
Los sistemas RFID pasivos que operan en el rango
UHF (860 – 960 MHz) ofrecen un buen equilibrio
entre alcance y velocidad de lectura, pudiendo tener
una cobertura de 6 metros, como se señaló en el
Cuadro 9. Considerando que la superficie a
monitorear cuenta con un área de 3000 metros
cuadrados, dividida por grandes estantes, resulta
adecuado la implementación de un sistema RFID
pasivo para llevar un control de la carga que entra y
sale del almacén, mediante la implementación de un
portal para la identificación de TAG pasivos que
identifican la carga paletizada.
b) Sistema RFID Activo Wi-Fi
Los sistemas RFID activos Wi-Fi trabajan en la
frecuencia 2,4 GHz igual que los RFID Activos y por
tanto presentan los mismos beneficios. Tienen un
promedio de radio de cobertura de 30 m como se
indicó en la Cuadro 9. Los sistemas que utilizan la
infraestructura Wi-Fi proporcionan un rendimiento
equivalente a los que utilizan la infraestructura
dedicada exclusivamente para el objetivo de
monitoreo de un área. El planteamiento del sistema
RFID Activo Wi-Fi resulta ideal debido a que el área
de cobertura es demasiado extensa, por lo que los
lectores requerirán puntos fijos desde los cuales
puedan hacer transferencia de datos en forma
inalámbrica, para lograr el mayor alcance es
73
recomendable colocar los lectores en los pasillos
principales y en los pasillos de separación entre
bahías de contenedores, separados uno de otro
aproximadamente por una distancia de 50 m en
forma horizontal. Esta disposición permitirá
monitorear todas las dependencias y áreas de
circulación en las bahías de contenedores.
4.2.1.2 Análisis de Interferencia del Espectro
Radioeléctrico
Para la implementación de una red de identificación
por radiofrecuencia (RFID), se necesita identificar
bandas de frecuencias no licenciadas, que al ser de
uso libre pueden ser explotadas por cualquier usuario,
por lo que surge la necesidad de realizar un barrido
de espectro radioeléctrico en el área donde se
implementara el proyecto, de esta manera se puede
identificar las frecuencias de bandas que se
encuentran disponibles para los objetivos planteados.
En este estudio se analizaran las bandas de
frecuencias comprendidas entre los rangos de
915MHZ-928MHZ (RFID Pasivo) y 2400MHz-
2483MHz (RFID Activo).
a) Primera Prueba
Para completar la primera prueba se han elegido
diferentes puntos dentro del área de almacenamiento
de carga suelta, los cuales han sido
georreferenciados con coordenadas según el sistema
geodésico mundial de 1984 (WGS84). Para la
medición en frecuencia y amplitud del espectro
radioeléctrico (representado en dBm) para una banda
74
de frecuencias de 15MHz a 928MHz con un ancho de
banda de resolución (RBW) de 1MHz, rango de
frecuencias (SPAN) de 13MHz y protocolo de acceso
compartido (SWAP) de 3 mseg, utilizó el software
MCS de Aronia. Los resultados se encuentran
resumidos en el Cuadro 11.
Cuadro 11. Resultados de la primera prueba de espectro radioeléctrico.
Fuente. Elaboración propia.
De acuerdo al cuadro anterior, se determina que el
espectro en la banda de 915MHz a 928MHz medido
en el almacén de carga suelta, tiene un nivel
promedio de potencia de -80.13 dBm, el que resulta
ser muy inferior para causar alguna interferencia, por
lo que es posible implementar la red de identificación
por radiofrecuencia.
75
b) Segunda Prueba
Para completar la segunda prueba se han
considerado los mismos puntos de la primera prueba.
La medición en frecuencia y amplitud del espectro
radioeléctrico (representado en dBm) para una banda
de frecuencias de 2400MHz a 2483MHz con un RBW
de 1MHz, SPAN de 13MHz y SWAP de 3 mseg
utilizó el software MCS de Aronia. Los resultados se
encuentran resumidos en el Cuadro 12.
Cuadro 12. Resultados de la segunda prueba de espectro radioeléctrico.
Fuente. Elaboración propia.
De acuerdo al cuadro anterior, podemos concluir que
el espectro en la banda de 2400MHz a 2483MHz
medido en el almacén de contenedores, tiene un
nivel promedio de potencia de -85.85 dBm. El nivel
promedio obtenido de la prueba resulta ser muy
76
inferior para causar alguna interferencia, por lo que
sería posible implementar la red de identificación por
radiofrecuencia. Generalmente en esta Banda de
Frecuencia operan los enlaces de banda ancha
(WiFi), que brindan servicio de internet, video
vigilancia, etc.; pero de acuerdo a las pruebas
realizadas se pudo determinar que esta banda no
está saturada en la zona donde se realizaron las
pruebas.
4.2.2 Implementación del sistema RFID
Como se ha comentado anteriormente, el objetivo es
implementar una red de Identificación por Radiofrecuencia
(RFID) en el almacén de la empresa en estudio, por lo que
sería ideal que la implementación del sistema abarque las
conexiones WiFi como medio para la conexión de los lectores
con el Centro de Control de la Red de modo que cualquier
usuario de la red, pueda acceder haciendo uso de cualquiera
de los estándares actualmente definidos.
Se pretende implantar un sistema que ofrezca un servicio de
alta calidad a los operarios, de modo que se posibilite el acceso
a la información grabada en las etiquetas RFID a través de un
portal personalizado, permitiendo las conexiones con la red. La
red diseñada se presenta como una alternativa inalámbrica
para satisfacer no sólo las necesidades actuales de la
empresa, sino también las necesidades futuras de la misma por
medio de la Radiolocalización. La infraestructura a desplegar
permitirá futuras ampliaciones, de modo que se pueda seguir
ampliando el área de cobertura sin necesidad de tener que
cambiar la infraestructura inicial de la red.
77
Es fundamental para la implementación de un sistema RFID la
selección correcta de los tags, dado que este elemento es la
base para la elección de los demás dispositivos del sistema ya
que dependiendo del tipo de tag y de la posición de éste, en el
contenedor o carga suelta, será necesario contar con
componentes que permitan su lectura y sean capaces de
trabajar eficientemente con las características que den de
manifiesto estos factores. Según lo descrito el diseño del
sistema RFID comienza con la elección de los tags, posición de
estas en los productos, los equipos de lectura y la manera de
grabar la información en ellas. A continuación se detallan los
sistemas RFID propuestos:
a) Sistema RFID pasivo
En cuanto a la elección de la etiqueta pasiva (Tag pasivo),
se ha tenido en cuenta el hecho de que el sistema
registrara las entradas y salidas de carga del almacén,
registrando inmediatamente la información en el sistema.
El Tag pasivo SAAT-T821I es un dispositivo pequeño,
similar a una pegatina, que puede ser adherida o
incorporada al bulto. Contienen antenas para permitirle
recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde
un emisor-receptor RFID para obtener información de ellos
como su ubicación y movimientos en tiempo real (ver
Anexo 3).
Figura 22. Tag pasivo SAAT-T821I. Fuente. Proveedor.
78
El modelo propuesto permite asegurar su ubicación sobre
RFID-UHF en la parte externa y media a los bultos de
manera manual ya que estos son autoadhesivos y de fácil
adherencia.
Figura 23. Ubicación del Tag RFID pasivo. Fuente. Elaboración propia.
El sistema propuesto intenta solucionar los problemas que
se presentan al realizar un control de inventarios, por lo
que resulta necesario conocer la ubicación precisa de la
carga en el interior del almacén de carga suelta (ver Anexo
4). Para tal fin, se enumera cada anaquel (01, 02, etc.) con
4 niveles cada uno (niveles del A al D) de la misma manera
se dividen en columnas (1, 2, etc.), según esta división se
identifican 460 ubicaciones, que se encontraran
debidamente señalizadas para la ubicación rápida y
sencilla de una carga. Si se necesita encontrar la ubicación
10-B(2), primero se ubica el anaquel 10, el nivel B y la
columna 2 (ver Figura 24).
79
Figura 24. Numeración de estantes de carga suelta. Fuente. Elaboración propia.
Para registrar las ubicaciones en cada uno de los
anaqueles se utilizara un Tag pasivo ZTHM-150X25.X1-A
(ver Anexo 3), es un dispositivo también conocido como ojo
de gato, este es el que contiene al CHIP UHF y lo protege
de las condiciones externas para evitar que se dañe y
asimismo facilita la adherencia a los anaqueles y
proporciona información de la ubicación exacta del bulto
(ver Figura 25).
Figura 25. Identificación de posiciones en los anaqueles.
Fuente.Elaboración propia.
b) Sistema RFID activo
Los componentes del sistema RFID en este almacén no
solo aportaran con la identificación y control de los
contenedores, también son parte del sistema de
radiolocalización, que consiste en el despliegue de una red
80
WiFi 2.4 GHz de modo que se pueda dar un servicio de
localización por radiofrecuencia dentro del almacén. Para la
elección del lector RFID y el tag activo más eficiente para
garantizar la calidad del servicio de radiolocalización, se
toma en consideración la cobertura del lector o rango de
lectura y el tipo de superficie sobre el que se ubicará el tag
activo que identificara al contenedor.
Figura 26. Tag activo. Fuente. Proveedor.
Para la identificación de un contenedor se ha visto
conveniente asignar 2 Tags activos SAAT-T504 de la
marca AEROSPACE INNOTECH (ver Anexo 3), debido al
gran tamaño y las superficies metálicas del que están
compuestos. Se ubicará un tag en el fondo y otro en el
frente del contenedor (ver Figura 27), para que uno de ellos
sea visible desde el pasillo de separación entre bahías y
sea posible su lectura por el Handheld Reader activo
SAAT-H522 y por los lectores fijos SAAT-F526B.
Figura 27. Descripción física de un contenedor. Fuente. Elaboración propia.
81
Como se busca dar una cobertura total del área de
contenedores, los lectores SAAT-F526B irán montados
sobre unos mástiles que darán una posición adecuada para
la lectura de los tag activos, que mediante las antenas,
transmitirán la información al centro de control.
Los Lectores RFID se conectaran con el Centro de Control
o Monitoreo por medio de enlaces Wireless en la frecuencia
5.8 GHz. Desde el Centro de Control, el enlace será punto-
multipunto por medio de antenas sectoriales
POWERBRIDGE M5 (ver Anexo 3), que se serán ubicadas
de acuerdo a un estudio de cobertura de manera que todos
los lectores tengan conexión con el centro de control.
Existen una gran cantidad de alternativas a la hora de
elegir el equipamiento para la implementación de una red
inalámbrica WiFi; Para el despliegue de nuestra red se
utilizarán Microenlaces de última generación, y para ello se
han considerado equipos que tienen una alta performance
y un coste moderado. La información de la carga, ubicación
y el código de identificación del Tag pasivo asignado serán
registrados en un sistema de información de acceso web,
que podrá ser consultado por el personal a cargo del
almacén.
4.2.3 Pruebas de cobertura y propagación
a) Sistema RFID pasivo
Las pruebas se realizaron para comprobar el correcto
funcionamiento del equipo RFID, para tal fin se usó un
lector móvil android, el tag pasivo SAAT T821I y el tag
pasivo ZTHM-150X25.X1-A.
82
La primera prueba realizada es la de rango de lectura, que
consiste en medir la distancia máxima a la que se puede
leer una etiqueta RFID. Estas pruebas se realizaron en los
ambientes del almacén de carga suelta, a fin de tener los
resultados en el mismo lugar en donde se ubicaran los Tag
pasivos.
Figura 28. Esquema de prueba del rango de lectura. Fuente. Elaboración propia.
La prueba demuestra que la distancia máxima de lectura
para el sistema de propuesto es de 170cm., lo cual resulta
satisfactorio para la lectura de las cargas.
La segunda prueba es la que evalúa la posición de las
etiquetas, esta prueba consiste en poner las etiquetas en
varias posiciones para determinar las posiciones efectivas
de lectura. Con las pruebas se determinó que es posible
leer el Tag en varias posiciones, pero existen dificultades
de lectura cuando el plano de la etiqueta se orienta
perpendicularmente al plano de la antena (ver Figura 29).
83
Figura 29. Pruebas para definir la posición de etiquetas. Fuente.
Elaboración propia.
Con las pruebas realizadas se puede demostrar que será
posible la lectura de los tag pasivos, registrar la carga
paletizada y su respectiva ubicación.
b) Sistema RFID activo
Antes de las pruebas del sistema fue necesario realizar
simulaciones, para asegurar la cobertura y obtener una
estimación de los puntos de acceso que serán necesarios
para cubrir de forma eficiente el área total del patio de
contenedores.
El estudio previo evalúa la cobertura que proporciona los
Lectores RFID en la zona del Almacén. Este estudio
pretende identificar e inspeccionar visualmente las
instalaciones para buscar los obstáculos potenciales a la
señal de radiofrecuencia tales como: muros, arboles, etc.
También pretende determinar posibles ubicaciones de
84
puntos de acceso y los problemas de cobertura e
interferencia que se puede presentar, para esto se utilizó el
Tag activo SAAT-T504 y el Lector SAAT-F526B.
Figura 30. Pruebas de cobertura. Fuente. Elaboración propia.
La prueba de cobertura de red se ha realizado con el
software Radio Mobile que nos muestra la propagación de
la onda en un espacio determinado. Este software es una
herramienta desarrollada para la planificación y
administración de redes inalámbricas (WLAN) así como
para determinar los enlaces entre dos puntos, permite
mejorar y solucionar problemas de redes WiFi y enlaces de
microondas.
Es muy importante la precisión y la exactitud de las
pruebas para determinar la cantidad correcta de puntos de
acceso que cubrirán la zona de almacenamiento, un error
incrementara los costos de la solución definitiva o no
cubrirá la zona de forma adecuada, repercutiendo en el
rendimiento de la solución final. Hay que tener en cuenta
que las simulaciones realizadas son una estimación, pero
cuanto mejor se realicen todas las medidas, más se
aproximará la simulación con la realidad.
85
Para la simulación de los radio enlaces, en primer lugar, se
crean las ubicaciones de los puntos con Google Earth y se
importan en la herramienta de software Radio Mobile. Para
la realización de la simulación Mesh, se ha tenido en
cuenta el estándar 802.11b en la banda de 2.4 GHz con
una antena omnidireccional, estos aspectos son
condicionantes a la hora de elegir el equipamiento
necesario para el proyecto, con esta prueba se dará una
estimación del nivel de señal y los puntos de acceso a
instalar con dichas características. Los parámetros
introducidos en el software para la simulación de cobertura
de los lectores son:
Frecuencia de trabajo: 2,400 – 2,483.5 MHz (datos del
lector)
Potencia de transmisión: 16 dBm
Umbral del receptor: -95 dBm
Pérdida de la línea: 1 dB
Tipo de antena: Omnidireccional
Altura de la antena: 6 metros respecto el nivel del
suelo
Tipo de clima: Continental templado
Al realizar las simulaciones en los ambientes de los
almacenes podemos observar la cobertura de la señal en la
zona del patio de contenedores, así como la ubicación de
los mástiles (6 metros de altura) donde se montaran las
antenas y lectores.
86
Figura 31. Propagación de señal de los lectores RFID. Fuente. Elaboración propia.
De todas las ubicaciones recogidas en el replanteo, se han
seleccionado aquellas que eran más adecuadas para la
realización de las coberturas necesarias.
Figura 32. Ubicación geográfica de los lectores RFID. Fuente. Elaboración propia.
Para que las etiquetas RFID activas puedan ser ubicadas
sin problema en toda el área del Almacén deben ser
cubiertas por uno o más lectores, se ha elegido puntos
87
estratégicos de modo que el enlace RFID y los lectores
tenga visibilidad directa entre ellas. La ubicación geográfica
de los lectores se detalla en el Cuadro 13.
Cuadro 13. Ubicación geográfica de los lectores.
Fuente. Elaboración propia.
4.2.4 Plataforma de información de acceso web
De acuerdo a los requerimientos mencionados anteriormente,
el sistema RFID debe proveer entre sus alcances la posibilidad
de que cualquier usuario pueda usarlo.
Por otro lado, debe brindar la posibilidad de que los datos
almacenados en él sean accedidos por el usuario regulador, de
manera que este pueda añadir y modificar información
relevante en cuanto a registro de datos aduaneros de cada
contenedor y carga suelta almacenada.
Para desarrollar un sistema de información de este tipo es
necesario tomar en consideración los siguientes aspectos:
88
a) Componentes del sistema desarrollado
Servidor HTTP Apache: Es un poderoso servidor web,
cuyo nombre proviene de la frase inglesa “a patchy
server” y es completamente libre, ya que es un
software Open Source y con licencia GPL. Una de las
ventajas más grandes de Apache, es que es un
servidor web multiplataforma, es decir, puede trabajar
con diferentes sistemas operativos y mantener su
excelente rendimiento. Apache es utilizado
principalmente, para realizar servicio a páginas web, ya
sean estáticas o dinámicas.
MySQL: Es un sistema de administración de bases de
datos (Database Management System, DBMS) para
bases de datos relacionales. MySQL no es más que
una aplicación que permite gestionar archivos llamados
de bases de datos. El servidor MySQL fue desarrollado
originalmente para manejar grandes bases de datos
mucho más rápido que las soluciones existentes y ha
estado siendo usado exitosamente en ambientes de
producción sumamente exigentes por varios años.
Aunque se encuentra en desarrollo constante, el
servidor MySQL ofrece hoy un conjunto rico y útil de
funciones. Su conectividad, velocidad, y seguridad
hacen de MySQL un servidor bastante apropiado para
accesar a bases de datos en Internet.
CodeIgniter: Es un framework PHP para la creación
rápida de aplicaciones web. CodeIgniter es un
programa o aplicación web desarrollada en PHP para la
creación de cualquier tipo de aplicación web bajo PHP.
Es un producto de código libre, libre de uso para
89
cualquier aplicación. Como cualquier otro framework,
Codeigniter contiene una serie de librerías que sirven
para el desarrollo de aplicaciones web y además
propone una manera de desarrollarlas que debemos
seguir para obtener provecho de la aplicación.
b) Modelo de la base de datos
Con el desarrollo de la plataforma se puede generar
reportes con atributos adicionales a los que ya están
establecidos por la empresa. Los recuadros que se
muestran a continuación representan dichos atributos para
el reporte del movimiento de contenedores (ver Figura 33).
Figura 33. Campos para el movimiento de contenedores. Fuente. Elaboración propia.
De la misma manera, los recuadros que se muestran a
continuación representan los atributos para el reporte del
movimiento de carga suelta (ver Figura 34).
90
Figura 34. Campos para el movimiento de carga suelta. Fuente.
Elaboración propia.
Por lo expuesto, el modelo de la base de datos determina
una estructura lógica la cual esta implementado con la
base de datos de la empresa (ver Figura 35).
Figura 35. Modelo de la base de datos. Fuente. Elaboración propia.
c) Diseño de la plataforma
Acorde a las necesidades de cada tipo de usuario, las
funcionalidades de cada interfaz se definen como:
91
Acceso al sistema: abrir un explorador de Internet
(Internet Explorer, Mozilla Firefox, Google Chrome,
etc.) y esta cargara en el navegador la pantalla de inicio
de la aplicación donde se debe validar los datos de
usuario y contraseña, tener en cuenta que la validación
es sensible a mayúsculas y minúsculas, por lo que
tanto el usuario como la contraseña deben de
escribirse de manera correcta y respetando dicha
restricción.
Figura 36. Ingreso de usuarios. Fuente. Elaboración propia.
Menú principal: Se accede a un menú interactivo,
mediante el cual se puede acceder a cada una de las
funciones del sistema de información.
Figura 37. Menú principal. Fuente. Elaboración propia.
92
Registro de contenedor: Después de validar
correctamente se accede a la pantalla principal de la
aplicación, consiste en un menú con las diferentes
opciones disponibles, para acceder a la funcionalidad
deseada se puede seleccionar mediante el puntero o el
ratón. Para registrar el ingreso de un contenedor, se
debe pulsar sobre esta opción en el menú principal.
Figura 38. Registro de contenedor. Fuente. Elaboración propia.
Aparecerá una pantalla para el registro de datos del
contenedor que ingresa al almacén, especificando
información sobre el propietario, fecha de ingreso,
fecha de salida y código de los tags asignados.
Registro de carga suelta: Para registrar el ingreso de
carga suelta, se debe pulsar sobre esta opción en el
menú principal.
93
Figura 39. Registro de carga suelta. Fuente. Elaboración propia.
Aparecerá una pantalla para el registro de datos de la
carga, especificando información sobre el propietario,
fecha de ingreso, fecha de salida y código del tag
asignado.
Búsqueda de contenedor y carga suelta: Para
realizar una búsqueda, se debe pulsar la opción en
el menú principal. La búsqueda de contenedor o
carga suelta se realizara mediante el número de
manifiesto de carga.
Figura 40. Búsqueda de contenedor. Fuente. Elaboración propia.
Reporte de inventario: Para visualizar el listado de
productos, se debe pulsar sobre esta opción en el
94
menú principal, esta pantalla tiene además unas
funcionalidades añadidas como:
• Paginación del listado en grupos de 10 ítems.
• Exportar reporte de inventarios a Excel.
• Ver datos de cada ítem.
• Ingresar observaciones.
Figura 41. Reporte de inventario. Fuente. Elaboración propia.
Al cargar el listado aparecen los primeros diez ítems
ordenados por código. En la parte inferior del listado se
muestra en todo momento en que página se encuentra
y los links a las paginas siguiente, anterior y última (en
caso de que las haya).
Pulsando sobre el link de “siguiente” se mostrará los
siguientes diez productos del listado, y pulsando sobre
el link “anterior” se mostrará los diez productos previos.
En la parte superior derecha de la pantalla se ve un
campo para exportar la lista a Excel.
Registro de antenas: Para registrar una antena, se
debe pulsar sobre esta opción en el menú principal,
aparecerá una pantalla para registrar el numero IP,
95
especificar la ubicación y el tipo de lectura que
realizara.
Figura 42. Registro de antenas. Fuente. Elaboración propia.
Registro de Tag: Para registrar un Tag, se debe pulsar
sobre esta opción en el menú principal, aparecerá una
pantalla para registrar el código, especificar el tipo de
Tag y la fecha del registro.
Figura 43. Registro de Tag. Fuente. Elaboración propia.
96
4.2.5 Pruebas del sistema RFID implementado
En esta parte se muestra la ejecución de las pruebas de
localización y los resultados de las mismas en la plataforma de
acceso web.
a) Sistema RFID activo
El alcance de las pruebas de localización es determinar la
ubicación de los contenedores identificados con los tags
activos, mediante la lectura de las antenas, de acuerdo a
sus correspondientes ubicaciones asignadas por la
empresa.
En la Figura 44, se muestra la ubicación de las antenas,
router principal y los access point de la red del sistema,
para los cual se han asignado posiciones del 1 al 10.
Figura 44. Ubicación de antenas y access point. Fuente. Elaboración
propia.
En la siguiente Cuadro, se indican los códigos que la
plataforma del sistema piloto utiliza para identificar a las
97
antenas, el correspondiente Access point, las direcciones
IP, el modelo y marca de los dispositivos.
Cuadro 14. Identificación de antenas y Access point
Fuente. Elaboración propia.
Para determinar la ubicación de cada contenedor, primero
ha sido necesario zonificar las bahías de contenedores en
el almacén mediante coordenadas GPS. El equipo utilizado
para este propósito fue el lector portátil CHAINWAY C5000,
el que ha sido adaptado a las necesidades del sistema de
localización y control de inventarios.
Para establecer la ubicación de una bahía de
contenedores, se detectaron las coordenadas de los cuatro
puntos que determinan el área de dicha bahía y de la
misma manera para todas las bahías del patio de
contenedores. En la Figura 45, se puede apreciar la
pantalla del lector portátil CHAINWAY C5000 mientras se
realiza la ubicación de los puntos de una bahía.
98
Figura 45. Lector portátil CHAINWAY C5000. Fuente. Elaboración propia.
Para realizar las pruebas de lectura se seleccionó una
muestra de contenedores, a los cuales se adhirió un Tag
activo por cada contenedor, tal como se muestra en la
Figura 46.
Figura 46. Contenedores seleccionados para la prueba. Fuente.
Elaboración propia.
Para identificar cada contenedor se asoció el código RFID
del Tag activo a la información correspondiente, y se
almacenó en la base de datos de la empresa. Para hacer
99
una identificación del Tag activo, se ingresó a la plataforma
mediante el lector móvil, luego se acercó el lector móvil al
contenedor para enlazar el código RFID del Tag activo y el
código de identificación del contenedor asignado por la
empresa (ver Figura 47). Paralelamente, se ingresó a la
plataforma a través de una computadora y se verificó que
las antenas detectaran los Tag activos que se encontraban
en su radio de lectura.
Figura 47. Prueba de identificación del Tag activo. Fuente. Elaboración
propia.
Para comprobar que los contendores de la prueba eran
localizados correctamente, se generan los reportes que
emite la plataforma de información y se comprobó que la
información de los reportes estaba de acuerdo a su
ubicación física, se comparó los datos obtenidos en la
plataforma de información con los datos del registro manual
100
elaborado por los operadores del patio de contenedores
(ver Figura 48 y 49).
Figura 48. Reporte de ubicación de contenedores. Fuente. Emitido por la
plataforma de información.
Figura 49. Reporte de inventario de contenedores y carga suelta. Fuente.
Emitido por la plataforma de información.
Se ha podido comprobar que el sistema piloto de
localización y control de inventarios, en tiempo real, de
contenedores y carga suelta, funciona correctamente. Es
101
decir, que las antenas de 2.4 GHz son capaces de detectar
los Tag activos y actualizar esta información en la base de
datos de la plataforma de información, mientras que los
Tag activos cumplen con la función de identificar de
manera única al contenedor al que están adheridos,
además de almacenar la información de dicho contenedor.
El sistema actualiza de manera constante la base de datos
de la plataforma de información, permitiendo localizar
físicamente y de forma rápida a cada contenedor dentro del
almacén.
b) Sistema RFID pasivo
La plataforma contiene información de la base datos que
está relacionada con el almacén de carga suelta, como el
movimiento de la carga suelta, estos movimientos se
visualizan en la plataforma en tiempo real y la posición en
los anaqueles. La información registrada sobre la posición
se mantiene fija a excepción del desplazamiento de los
bultos. Así mismo se podrá jalar información de la base de
datos para poder consolidar la información y brindar
reportes en tiempo real.
Figura 50. Ubicación de carga suelta y Tag pasivos. Fuente. Elaboración
propia.
102
Para realizar las pruebas, se configuro el lector móvil
Android, que utilizara el programa Android Studio para leer
el Tag pasivo montado sobre el anaquel guardando
información de la ubicación de anaqueles, pisos y
subdivisiones.
Figura 51. Datos programados para el anaquel 10-A(2). Fuente. Emitido por la plataforma de información.
Luego se registró la etiqueta y se asoció al código único de
la etiqueta RFID pasiva.
Figura 52. Código RFID asignado al anaquel 10-A(2). Fuente. Emitido por la plataforma de información.
En el reporte de carga suelta, se visualizará la lista de
bultos con sus respectivos códigos RFDI y la ubicación
103
exacta, los que están asociados a la base de datos
mediante la plataforma de información.
Figura 53. Reporte de ubicación de carga suelta. Fuente. Emitido por la
plataforma de información.
Cuando se realiza la lectura de las etiquetas RFID UHF se
pueden identificar la ubicación y movimiento de bultos en
tiempo real. Así mismo con los sensores Tag se puede
identificar su ubicación en cada anaquel.
4.2.6 Costos de la implementación
Se elaboró un presupuesto en base a los precios obtenidos de
las cotizaciones de componentes del sistema, además se
consideró los costos de diseño, desarrollo e implementación
del sistema.
Para la cotización de los equipos se consideró la propuesta
más económica de un solo fabricante para evitar
incompatibilidades entre los equipos. El precio de los equipos
104
para el almacén de carga suelta y el almacén de contenedores
se muestran en los Cuadros 15 y 16, respectivamente.
Cuadro 15. Costo de equipos del sistema RFID pasivo.
Descripción Modelo Cant. Precio
Unitario ($) Precio
Total ($) Lector Movil Android C7 1 360 360
UHF Passive RFID (915-928Mhz) ZTMH-150X25.X1-A 460 1.5 690
UHF Passive RFID (840-960Mhz) SAAT-T821I 460 0.8 368
Total ($) 1418
Fuente. Elaboración propia.
Cuadro 16. Costo de equipos del sistema RFID activo.
Descripción Modelo Cant. Precio
Unitario ($) Precio
Total ($)
Active fixed reader (2.4-2.48GHz)
SAAT-F526B 8 240 1920
Active tag (2.4-2.48GHz)
SAAT-T504 400 6 2400
25dBi MIMO antenna array
POWERBRIDGE M5
8 110 1250
Handheld Reader (2.4-2.48GHz)
SAAT-H522 1 950 950
Total ($) 6520
Fuente. Elaboración propia.
Se debe considerar el costo de $2200 por instalación y pruebas
del sistema RFID, la cual engloba la asesoría y equipos de
análisis, así como del personal experto que lo realizó.
Para el desarrollo de la plataforma de información de acceso
web se considera que su desarrollo e implementación asciende
a $6400, este monto incluye la compra de un nuevo equipo de
cómputo que se enlace con el servidor para procesar la
información y la capacitación del personal que usara el
sistema.
105
Como costos adicionales se deberá tener en consideración
$820, para la fabricación e instalación de mástiles y soportes
para los 8 lectores y antenas distribuidos en el patio de
contenedores, así como la fabricación la estructura y montaje
de las etiquetas pasivas en el almacén de carga suelta.
Se puede ver en el Cuadro 17, un resumen de todos los costos
involucrados en la implementación del sistema de tecnología
RFID en un almacén de aduanas, siendo $17358 el costo total
de la implementación.
Cuadro 17. Costo total de la implementación.
Descripción Costo Total ($)
Costo del sistema RFID 10138
Costo del sistema de información 6400
Costos de adicionales 820
Total ($) 17358
Fuente. Elaboración propia.
4.3 Prueba de hipótesis
Concluida la implementación del sistema RFID para la localización y
control de inventarios, se realizó una prueba piloto realizando 25
observaciones para evaluar el impacto del sistema en la localización y
traslado de contenedores y carga suelta.
Como resultado de la implementación, el tiempo promedio para la
localización y traslado de contenedores fue de 12.7 minutos con una
desviación estándar de 4.7, mientras que el tiempo promedio para la
localización y traslado de carga suelta fue de 8.4 minutos con una
desviación estándar de 1.9.
106
Durante el periodo de prueba de la implementación, el beneficio más
relevante se basa en la reducción del tiempo, que podría ser
transformado en dinero si se determina el ahorro de los costos de
operación de la maquinaria involucrada en la localización de
contenedores y carga suelta, según el Cuadro 18 el ahorro promedio
mensual por operación del stacker para la localización de contenedores
sería de $1357.
Cuadro 18. Ahorro por localización y traslado de contenedores.
Factores Cant. Unidad
Cantidad promedio de búsquedas al día (CO) 45 contenedor/día
Tiempo de localización y traslado sin sistema RFID (CD) 23.6 min/contenedor
Tiempo de localización y traslado con sistema RFID (TE) 12.7 min/contenedor
Costo mano de obra (CMO) 1.8 $/hr
Movimientos del stacker sin sistema RFID (MSS) 140 movimientos/día
Movimientos del stacker con sistema RFID (MSC) 112 movimientos/día
Costo de combustible por movimiento del stacker (CS) 1.09 $/movimiento
Ahorro = CO.CMO.(CD-TE) + CS.(MSS-MSC) = 1357 $/mes
Fuente. Elaboración propia.
De manera similar el Cuadro 19, muestra que el ahorro promedio
mensual por operación del cargador frontal para la localización y
traslado de carga suelta sería de $435.
Cuadro 19. Ahorro por localización y traslado de carga suelta.
Factores Cant. Unidad
Cantidad promedio de búsquedas al día (CO) 23 palet/día
Tiempo de localización y traslado sin sistema RFID (CD) 9.2 min/palet
Tiempo de localización y traslado con sistema RFID (TE) 8.4 min/palet
Costo mano de obra (CMO) 1.55 $/hr
Costo de combustible por hora (CS) 0.6 $/hr
Ahorro = CO.(CMO + CS).(CD-TE) = 435 $/mes Fuente. Elaboración propia.
107
Hipótesis
H1: El diseño e implementación de un sistema de localización y
control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, permitirá
reducir el tiempo de despacho de contenedores y carga suelta.
Como se ha descrito, el sistema RFID propuesto logró reducir el tiempo
de localización, con una reducción del 10.9 minutos en el tiempo de
atención de despacho de contenedores y para el caso de carga suelta
la reducción fue del 0.8 minutos. En la Figura 54, se puede apreciar la
amplia diferencia entre ambos resultados, esto debido a que existían
más dificultades en la localización y control de contenedores.
Figura 54. Reducción del tiempo de localización y traslado. Elaboración propia.
a) Para contenedores:
Ho: El tiempo promedio de localización y traslado de contenedores
es igual a 23.6 minutos.
H1: El tiempo promedio de localización y traslado de contenedores
es menos de 23.6 minutos.
Al ser una prueba de cola hacia la izquierda el valor típico es:
t (0.05, 24) = - 1.7109
Mientras que el valor calculado es: t = -11.6
108
Como el valor calculado -11.6 es mayor que el valor típico -1.7109,
entonces se rechaza la hipótesis Ho.
b) Para carga suelta:
Ho: El tiempo promedio de localización y traslado de carga suelta es
igual a 9.3 minutos.
H1: El tiempo promedio de localización y traslado de carga suelta es
menos de 9.3 minutos.
Al ser una prueba de cola hacia la izquierda el valor típico es:
t (0.05, 24) = - 1.7109
Mientras que el valor calculado es: t = -2.4
Como el valor calculado -2.4 es mayor que el valor típico -1.7109,
entonces se rechaza la hipótesis Ho.
Con la reducción del tiempo de localización se obtuvo un nivel de
cumplimiento de despachos del 98.7% para el mes en estudio. En la
Figura 55, se puede apreciar el aumento de este indicador en 2.3%
respecto al obtenido en el año anterior. Por lo expuesto podemos
afirmar que el sistema implementado permite reducir el tiempo de
despacho de contenedores y carga suelta.
Figura 55. Nivel de cumplimiento de despachos. Elaboración propia.
109
H2: El diseño e implementación de un sistema de localización y
control de inventarios, que utiliza tecnología RFID, permitirá
reducir el costo de operación.
La propuesta implementada permitió optimizar los procesos, logrando
reducir los costos de operación de la empresa en estudio, por lo que el
valor del indicador que determina el costo por unidad despachada para
el mes de prueba fue de 84.5. De la Figura 56, se puede concluir que el
indicador se redujo en 4.2% respecto al obtenido el año anterior,
haciendo posible aceptar la hipótesis propuesta.
Figura 56. Costo por unidad despachada. Fuente. Elaboración propia.
110
CONCLUSIONES
1. La implementación de un sistema RFID para la localización y control de
inventarios logra reducir en 46.2% el tiempo de localización y traslado de
contenedores.
2. El indicador que mide el nivel de cumplimiento de despachos se
incrementó en 2.3 % luego de la implementación, haciendo posible que la
empresa aumente la cantidad de clientes programados para atención
durante la semana.
3. Después de la implementación, el nivel de cumplimiento de despachos
fue del 98.7%, esto debido a que aún existen limitaciones de capacidad y
otros problemas en los procesos que realiza el almacén de aduanas.
4. El costo por unidad despachada se redujo en 4.2% respecto al año
anterior, valor que puede ser superior al considerar los beneficios que
genera la implementación del sistema RFID en las actividades
administrativas.
111
RECOMENDACIONES
1. Con el fin de lograr un aumento en la reducción del tiempo de atención al
cliente es recomendable establecer un programa de capacitación para
que el personal sea capaz de solucionar problemas técnicos.
2. Para ampliar el alcance del sistema de localización y control de
inventarios se podría implementar mecanismos de seguridad en los
contenedores que utilicen la tecnología RFID.
3. Con la implementación de procedimientos de control y localización, se
podría estandarizar la utilización del sistema RFID mejorando el manejo
de la información.
4. La ampliación de la capacidad del área de apertura de contenedores,
eliminaría retrasos en los procesos relacionados mejorando el nivel de
cumplimiento de despachos.
112
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115
ANEXOS
Anexo 1: Plano de Distribución
116
Anexo 2: Encuesta por correo
117
118
Anexo 3: Equipos del Sistema RFID
Tag pasivo SAAT-T821I
119
Tag pasivo ZTHM-150X25.X1-A
120
Lector movil android
121
Active fixed reader SAAT-F526B
122
Active tag SAAT-T504
123
Handheld Reader activo SAAT-H522
124
25dBi MIMO Antenna Array POWERBRIDGE M5
125
Anexo 4: Almacén de carga suelta.
